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

1520. Экономика предприятия. Шпаргалка. Основные фонды 178.18 KB
  Понятие, состав и структура основных фондов предприятия. Виды стоимости основных фондов. Методы начисления амортизации основных фондов. Факторы и направления повышения эффективности использования материальных ресурсов. Взаимосвязь объема производства, себестоимости и выручки. (Аналитическое и графическое определение точки безубыточности.)
1521. Проблема человека в конфуцианстве. Человек и природа в чань-буддизме 157 KB
  Место человека в конфуцианстве. Низкий человек и благородный муж. Толкование человеческой природы Мэн-цзы и Сунь-цзы. Современное конфуцианство Чэнь Юланя. Учение о человеке в Чань-буддизме.
1522. Патриархально-патерналистская концепция государства Конфуция 32.92 KB
  Социально-политические представления древневосточных обществ. Конфуцианское решение проблемы. Самая краткая формулировка учения Конфуция. Изначальное значение понятия порядок (ли) как нормы конкретных отношений, действий, прав и обязанностей в эпоху династии Западных Чжоу.
1523. Теория программирования на языке Oracle 164 KB
  Архитектура Oracle. База данных. Физические и логические сегменты. Создание базы данных Oracle. Управляющие файлы. Создание, удаление и перемещение (переименование) управляющих файлов. Файлы данных. Создание, перемещение (переименование) файлов данных. Изменение состояния файлов данных. Использование CPU для нужд Oracle.
1524. Инновационный проект по разработке модели термопластавтомата 196.23 KB
  Характеристика инновационного проекта по разработке модели термопластавтомата на предприятии ООО Имид. Назначение и техническое описание инновационного проекта. Оценка эффективности инновационного проекта. Расчет затрат на электроэнергию по проекту. Анализ показателей эффективности инновационного проекта. Анализ чувствительности проекта и оценка рисков.
1525. Расчет экономических показателей деятельности предприятия 130.41 KB
  Расчет показателей динамики и состояния основных производственных фондов. Анализ влияния факторов на прирост объема произведенной продукции. Оценка влияния отдельных факторов на изменение прибыли от реализации продукции. Оценка влияния отдельных факторов на рентабельность производства.
1526. Аппарат для непрерывного преобразования значения гидростатического давления 76.5 KB
  Использование ЖКИ в диапазонах температуры окружающего воздуха. Шифр преобразователя, код модели, максимальный верхний предел измерений, ряд верхних пределов измерений, пределы допускаемых основных приведенных погрешностей преобразователей. Поверку АИР-20/М2 проводят органы Государственной метрологической службы.
1527. Финансовый и налоговый контроль 187 KB
  Понятие финансов, финансовой системы и финансовой деятельности государства и муниципальных образований. Компетенция государственных и муниципальных органов в области финансового контроля: представительных органов, исполнительных органов власти. Компетенция Счетная Палата РФ в сфере финансового контроля. Участники отношений, регулируемых законодательством о налогах и сборах.
1528. Расчет материальных затрат предприятия 67.99 KB
  Расчет расходов по освоению изделия и на специальную технологическую оснастку. Расчет заводской себестоимости и полной себестоимости агрегата. Структура основных материалов в черном весе турбоагрегата. Расчет стоимости реализуемых отходов.