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

52867. Конкурсна програма «Who knows English better» 517.5 KB
  Мета: формувати мовну й мовленнєву компетенції в рамках вивчених тем, удосконалювати вміння учнів з аудіювання, читання та усного мовлення; розвивати вміння переносити знання та навички в нову ситуацію; формувати здатність працювати в парі, групі; виховувати любов до навчання.
52868. Свято англійської мови для 1-4 класів 172 KB
  Storyteller: Dear children! Hope you like fairy-tales very much! You know an old story about the wolf and 7 little kids, don’t you? Now the play begins! Once upon a time there lived Mother Goat and her 7 little kids. ( Mother Goat has a milk can in her hand. She wants to go to the market. Her kids are around her.)
52869. Розвиток комунікативних здібностей школярів на уроках англійської мови 188.5 KB
  Наприклад якщо учні познайомилися один з одним на початку нового шкільного року в них ніколи потім не виникає потреби знову це робити. Учні в класі як правило не мають потреби ставити запитання про те як пройти чи проїхати кудись у певному напрямку але вони мусять знати як це робити в реальних життєвих ситуаціях. Наприклад спочатку учні відпрацьовують команди напрямку.
52870. План-конспект уроку для 4 класу за темою „Christmas” 161 KB
  Тhis day people usually visit their friends. There is a lot of dancing and eating. People bring a piece of coal for good luck. People decorate trees with toys, send greeting cards and find presents in their stockings. People send cards to people they love. They don`t write their names.
52871. СТВОРЕННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОННОГО СУПРОВОДУ УРОКІВ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 319.5 KB
  Важливого значення з огляду на це набуває питання використання у педагогічному процесі мультимедійних засобів навчання МЗН. Іноземна мова це навчальний предмет який в силу своєї специфічності створення для учнів штучного мовного середовища передбачає найбільш гнучке і широке використання різних технічних засобів навчання. Головною метою навчання іноземних мов у загальноосвітніх навчальних закладах є надбання учнями вмінь та навичок грамотного використання іноземної мови у реальних життєвих ситуаціях не тільки повсякденного але й...
52872. ШЛЯХИ ЕФЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІСЕННОГО МАТЕРІАЛУ НА УРОКАХ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 123 KB
  Музика, а саме пісня іноземною мовою, має великі можливості для реалізації навчально-виховних завдань на уроках англійської мови. Важлива роль полягає саме в методично правильному доборі пісенного матеріалу та методики його використання.
52874. ШЛЯХИ ЕФЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПІСЕННОГО МАТЕРІАЛУ НА УРОКАХ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ 164.5 KB
  У структуру гри як процесу входять: а ролі узяті на собі граючи; б ігрові дії як засіб реалізації цих ролей; в ігрове вживання предметів тобто заміщення реальних речей ігровими умовними; г реальні відносини між граючи; д сюжет зміст область дійсності умовно відтворена в грі. Рольові ігри Ідея використання рольової поведінки на уроці одержала підкріплення з боку теорії ролей розробленої соціологами і соціопсіхологамі. Ігри позитивно впливають на формування пізнавальних інтересів школярів сприяють усвідомленому освоєнню іноземної...
52875. Особливості навчання англійської мови молодших школярів 216 KB
  У сучасних умовах іноземна мова розглядається як засіб спілкування і залучення до культури іншого народу. Це поступово стає домінуючою стратегією викладання іноземної мови в початковій школі. Особлива увага приділяється навчанню іноземної мови школярів в початкових класах, бо в дитинстві схильність до вивчення мов набагато більша.