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

37906. Изучение статических характеристик и определение коэффициента усиления транзистора 84.5 KB
  Инжекция носителей тока. Инжекция носителей тока В основе работы транзистора лежит явление полупроводников р и n – типа р–n – переход к которому приложено внешнее электрическое поле в пропускном прямом направлении рис.1 В этом случае потенциальный барьер основных носителей на границе р–n – перехода снижается и под влиянием внешнего поля дырки переходят из р в n – полупроводник а электроны в обратном направлении из n в р – полупроводник и в цепи возникает прямой ток. Процесс рекомбинации происходит не...
37907. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ 4.96 MB
  Электропроводность зависит от температуры структуры вещества и от внешних воздействий напряженности электрического поля магнитного поля облучения и т. Характер зависимости σ от температуры Т различен у разных веществ. Увеличение температуры приводит к возрастанию тепловых колебаний кристаллической решетки на которых рассеиваются электроны и σ уменьшается. при более низких температурах когда влиянием тепловых колебаний на рассеяние электронов можно пренебречь сопротивление практически не зависит от температуры.
37908. Определение постоянной Планка методом задерживающего потенциала 120 KB
  Михайлов Определение постоянной Планка методом задерживающего потенциала: Методические указания к лабораторной работе № 80 по курсу общей физики Уфимск. Методические указания знакомят студентов с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта и с методом задерживающего потенциала позволяющего определять постоянную Планка. Студентам предлагается экспериментально получить график зависимости задерживающего потенциала от частоты падающего на фотокатод света и вычислить постоянную Планка и работу выхода.
37909. ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ 951 KB
  Гипотеза деБройля 4 2. Контрольные вопросы 11 Список литературы 11 ЭЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 85 ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ Цель работы Изучение гипотезы деБройля о волновых свойствах микрочастиц. Определение длины волны деБройля электронов дифрагированных на образцах с кубической кристаллической решеткой. Теоретическая часть Гипотеза деБройля В 1924 г.
37910. Исследование зависимости теплового излучения абсолютно черного тела от температуры 104 KB
  Лабораторная работа № 86 Исследование зависимости теплового излучения абсолютно черного тела от температуры 1. Цель работы Исследование зависимости интегральной излучательной способности абсолютно черного тела от температуры и проверка выполнения закона СтефанаБольцмана. зависит от температуры тела. Для спектральной характеристики теплового излучения вводится понятие излучательной способности тела или спектральной плотности излучательности 2.
37911. Изучение поляризованного света и внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом 338.5 KB
  16 Лабораторная работа № 66 Изучение поляризованного света и внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом 1. Закон Малюса Из электромагнитной теории света вытекает что световые волны поперечны. Естественные источники света излучают волны неполяризованные. При взаимодействии света с веществом основное действие оказывает электрическая составляющая электромагнитного поля световой волны электрические взаимодействия сильнее магнитных.
37912. ИЗУЧЕНИЕ ДИСПЕРСИИ СВЕТА 641.5 KB
  2 угол при вершине которой т. преломляющий угол равен P падает световая волна частоты ω угол падения равен i1. Угол наименьшего отклонения δ преломляющий угол P и показатель преломления связаны между собой соотношением .2 Угол отклонения лучей призмой тем больше чем больше преломляющий угол призмы.
37913. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1.85 MB
  13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 68 ИЗУЧЕНИЕ Явления ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1. Определение коэффициентов поглощения исследуемых растворов в зависимости от длины волны поглощаемого света. Явление поглощения света веществом можно объяснить как с точки зрения волновых представлений так и с точки зрения квантовых представлений. С точки зрения квантовых представлений удается вычислить собственные частоты колебаний атомов и молекул на основе спектров поглощения.
37914. ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ДВУМЕРНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ 148 KB
  Теория одномерной дифракционной решетки достаточно подробно рассматривается в курсе общей физики. Положение главных максимумов в дифракционной картине такой решетки в случае нормального падения лучей определяется выражением