23109

Сучасні уявлення про ядерні сили. Моделі атомного ядра

Доклад

Физика

За сучасними поглядами сили між нуклонами є виявом сильної кваркглюонної взаємодії. Така частинканосій сильної міжкваркової взаємодії називається глюоном. При взаємодії глюонів з кварками колір кварків змінюється. Аромат кварків їхній електричний та баріонний заряди не змінюються тобто колір є найбільш важливою властивістю кварків при взаємодії.

Украинкский

2013-08-04

136.5 KB

4 чел.

50. Сучасні уявлення про ядерні сили. Моделі атомного ядра.

Нуклони в ядрах утримуються специфічними ядерними силами з дуже великою інтенсивністю на малих відстанях. За сучасними поглядами сили між нуклонами є виявом сильної кварк-глюонної взаємодії. Дослідження з фізики частинок показали, що нуклони не є безструктурними точковими об’єктами, а мають розмір і скл. з трьох фундаментальних частинок – кварків. Існують шість типів кварків: d(down), u(up), s(strange), c(charm), b(beauty), t(top). Кварки і ферміонами , баріонний заряд - , електричні заряди  - , . Кварки можуть перебувати у трьох різних станах, які відрізняються новим квантовим числом – «кольором», не зв’язаним з ел. зарядом  і спіном. Три значення кольорового заряду – r(red), y(yellow) або g(green), b(blue). Адрони (баріони і мезони), які спостерігаються в природі, абсолютно незабарвлені(білі) і мають нульовий кольоровий заряд.

Усередині адронів кварки взаємодіють за рахунок віртуального обміну без масовою електрично-нейтральною частинкою зі спіном 1 і відмінним від нуля кольоровим зарядом. Така частинка-носій сильної міжкваркової взаємодії називається глюоном. Маси їх дорівнюють нулю, спін одиниці; роль та функції кольорових зарядів кварків і глюонів у сильних взаємодіях подібні до ролі та функцій електричних зарядів та фотонів в електромагнітних взаємодіях.

Глюони – «двокольорові»: кожен з них характеризується комбінацією кольору і анти кольору, а кольоровий заряд визначається сумарним значенням кольору глюона. При взаємодії глюонів з кварками колір кварків змінюється. Аромат кварків, їхній електричний та баріонний заряди не змінюються, тобто колір є найбільш важливою властивістю кварків при взаємодії. Наявність кольорового заряду приводить до того, що глюони сильно взаємодіють не тільки з кварками, але й один з одним. Рівняння глюонного поля виявляються нелінійними. Глюонне поле, що називається неабелевим калібровочним полем, квантами якого є глюони, має дивовижну властивість: сила взаємодії кольорових кварків унаслідок обміну кольоровими глюонами збільшується зі зменшенням відстані між кварками(асимптотична свобода).

Взаємодію між двома кварками на відстанях, відмінних від нуля можна параметризувати потенціалом типу водокруту:

де  - константа сильної взаємодії, а  - так звана стала струни.

Згідно з експериментальними даними,  1 . Тому, щоб розсунути два кварки на відстань 1 fm, потрібна фантастична енергія -  1 GeV. Кварки постійно містяться всередині адронів і не можуть вилетіти звідти один за одним (confinement).  

Хоча первинна природа ядерної взаємодії відома (сильна кольорова міжкваркова  взаємодія, яка обумовлена віртуальними процесами випромінювання та поглинання кольорових глюонів кольоровими кварками), але її кількісний опис у теорії КХД (квантової хромодинаміки) дуже ускладнений.

Моделі атомного ядра

Ступені свободи у ядрі природно поділити на одночастинкові, що описують рух окремих частинок, та колективні, що відповідають корельованому руху великої к-сті частинок.

Ядерні моделі розрізняються між собою залежно від того, які ступені свободи нуклонів вони враховують. Моделі поділяються на одночастинкові(газ у замкнутому об’ємі) та колективні(ядро моделюється рідиною або твердим тілом), а також узагальнені, в яких враховуються як колективні, так і одночастинкові ступені свободи.

Є три параметри: розмір системи (), радіус взаємодії (), довжина вільного пробігу ().

- для колективних моделей (колективні ефекти виникають внаслідок частих та інтенсивних зіткнень частинок з їх ближніми сусідами)

- в одночастинковій моделі нуклони рухаються майже вільно в деякому самоузгодженому полі, яке створюється сукупним рухом усіх нуклонів ядра.

Узагальнена модель – припускається, що є одночастинковий остов (парно-парний) поза ним хмарка нуклонів. Ядро не сферичне.

Вдалося описати велике значення квадрупольних моментів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71300. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ 30.48 KB
  Цель информационной технологии производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным поэтому целесообразно выделить глобальную базовые и конкретные информационные технологии.
71301. Специализированные кредитно-финансовые институты 19.25 KB
  Межбанковские объединения образуются с целью координации действий повышения эффективности операций и защиты профессиональных интересов участников разработки этических норм и правил взаимоотношений между банковскими учреждениями банками и клиентами.
71302. Цифровые устройства 209 KB
  Связь потенциального логического элемента с предыдущим и последующими узлами в системе осуществляется непосредственно без применения реактивных компонентов. С этой точки зрения в частности и следует понимать действие сигнала на входе логического элемента имеющего...
71303. Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) 180.5 KB
  Устройство сравнения аналоговых сигналов компаратор выполняет функцию сравнения либо двух входных сигналов между собой либо одного входного сигнала с некоторым наперед заданным эталонным уровнем. Первый случай характерен для использования в качестве схемы сравнения операционного усилителя...
71304. Психология судебного процесса 212 KB
  В формировании убеждения можно выделить следующие этапы: предварительное изучение материалов у головного дела с целью решения вопроса о предании обвиняемого суду; планирование судебного разбирательства и выдвижение судебных версий; проверка материалов предварительного следствия...
71305. Исправительная (пенитенциарная) психология 295.5 KB
  Исправительно-трудовая психология исследует: психологические стороны перевоспитания лиц совершивших преступления; возможности приобщения их к трудовой деятельности и адаптации к нормальному существованию в нормальной социальной среде; динамику личности осужденного...
71306. Психология преступного поведения 277 KB
  Криминальная психология изучает психические закономерности личности преступников которые связаны с формированием преступной установки возникновением преступного умысла подготовкой и совершением преступления а также формирование преступного стереотипа поведения.
71307. Понятие личности в психологии и правовой науке 372.5 KB
  Любая реакция человека и его психическое состояние в целом зависят от специфических особенностей конкретной личности которые сформировались у него в процессе приобретения им общественного опыта и от его потребностей интересов и установок...
71308. Предмет, содержание и система юридической психологии 346.5 KB
  Юридическая психология занимает ведущее место в системе подготовки и обучения студентов по специальности «юриспруденция». Данная дисциплина призвана исследовать проблемы повышения эффективности правоприменительной, правоохранительной, а также нормотворческой деятельности...