Ядерные реакции Модели атомных ядер

 Emporio Armani мужские    часы

Фотокамеры Nikon

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Дифференцируемость функции
комплексной переменной
Правила интегрирования
Множества математическая логика
Предел и непрерывность функции
Вычислить производную функции
Неопределенный интеграл
Расчет электрических цепей
постоянного и переменного тока
Цепи постоянного тока
Теория переменных токов
Электрические машины
законы Кирхгофа
Резонанс напряжений
резонанс токов
Трехфазная цепь
Соединение в треугольник
Определение гармоник
преобразования Фурье
Расчет переходного процесса
в цепи RL
Моделирование электрических
цепей
Моделирование цепей переменного
тока
Резонансные цепи
Моделирование переходных
процессов
Моделирование схем с
электрическими машинами
Экологические проблемы
эксплуатации АЭС
Cвойства атомных ядер
Волновая и квантовая оптика
Полигон Новая Земля
Семипалатинский полигон
Радиационная обстановка
Институт стратегической
стабильности
Советский атомный проект
Термоядерная бомба
Сверхмощные американские
испытания
Первый в истории взрыв
Появлению сверхмощных зарядов
Эпоха холодной войны
Радиационная обстановка
Испытания в атмосфере
Следы наземного взрыва
санитарно-защитная зона
Контроль за облучением населения
Организация системы контроля
Глобальные радиоактивные осадки
гамма-излучение
самолет-лаборатория
радиационной разведки
Радиевый институт им. В.Г. Хлопина
справочные материалы
ядерный щит
государственная экспертиза
Вспоминают ветераны
Моратории на ядерные испытания
Ядерно-взрывные технологии
излучения в малых дозах
Основные факторы риска
Институт клеточной биологии
Факторы нерадиационной природы
химические факторы
допороговые дозы
гамма-спектрометрический анализ
взрывозащитная камера
хранилища радиоактивных отходов
Проектные работы
академик РАН А.Д. Сахаров
подводные ядерные взрывы
Регистрация параметров
ядерного взрыва
световое излучение
Авиационная регистрация
Аппаратура для регистрации
Атомное и термоядерное оружия
Развитие ядерной индустрии
Ядерная программа Россия
Мирная атомня энергетика
Атомная бомбардировка
Ядерная программа США
Индийская ядерная программа
Испытания ядерного оружия
Строение и общие свойства атомных ядер
  Протонно-нейтронная структура ядра.
 

Свойства ядер различных нуклидов можно систематизировать с помощью протонно-нейтронной диаграммы – таблицы, строки которой соответствуют нуклидам с одинаковым числом протонов, а столбцы – нуклидам с одинаковым числом нейтронов

 Заряд ядра Ядро имеет положительный электрический заряд, который образуют протоны.
  Масса ядра и масса атома
 

Связь между массой любого тела и его полной энергией

 

Масса атома

 Энергия связи ядра Ядро представляет систему связанных между собой нуклонов. Возникновение связанного состояния возможно только под действием ядерных сил притяжения, удерживающих нуклоны в ограниченном объеме. Устойчивость связанного состояния обеспечивается тем, что ядро как система из взаимодействующих между собой нуклонов должна иметь минимум полной энергии.
 

Cистема центра инерции

 

Дефект массы ядра

 

Удельная энергия связи

 

Максимум удельной энергии связи

 Размер ядра Первые представления о размерах ядра были получены Резерфордом при экспериментальном изучении рассеяния частиц с энергией ~ 5 МэВ при прохождении через тонкие пленки золота
 Спин, магнитный и электрический моменты ядер
 

Проекция момента

 

Модуль вектора момента

 

Магнитный момент ядра

 

Квантовое число спина

 

Метод ядерного магнитного резонанса

 

Электрический момент ядра

 Возбужденные состояния ядер Возбуждение ядра – сообщение ядру дополнительной энергии, в результате чего увеличивается его внутренняя энергия, и ядро переходит из основного состояния в возбужденное. Ядро является квантовой системой взаимодействующих нуклонов и имеет строго определенный и дискретный набор разрешенных энергетических состояний.
 Четность
 

Четность волновой функции

 Ядерные силы относятся к так называемым сильным взаимодействиям и существенно отличаются по своим свойствам от электромагнитных и гравитационных. В полной мере природа ядерных сил до настоящего времени не выяснена. Даже для простейшей системы из двух нуклонов неизвестна зависимость ядерных сил от расстояния между нуклонами. Короткодействие ядерных сил и свойство насыщения, многообразие свойств ядерных сил не позволяют создать законченную теорию, подобную квантовой электродинамики для расчета свойств атомов.
 

Интенсивность ядерного взаимодействия

 

Нецентральный характер ядерных сил

 Изотопический спин Сходство свойств у протона и нейтрона позволяет говорить оних как об одной частице - нуклоне, которая может быть в различных состояниях - протонном и нейтронном
 

Суммарный вектор изотопического спина

  Статистика – коллективное свойство системы взаимодействующих частиц, связанное с неразличимостью частиц и вероятностным характером описания состояний системы в квантовой механике. Определение этого понятия будет дано ниже. Статистика проявляется для систем, состоящих из не менее двух одинаковых микрочастиц.
 

Квантовая статистика

 

Примеры использования статистики

Модели атомных ядер

 Необходимость и классификация моделей Атомное ядро представляет сложную многочастичную квантовую систему с сильным взаимодействием, обладающее чрезвычайно большим количеством свойств, порой противоречивых, и с теоретической точки зрения – объект исключительно сложный. Поэтому попытка создания последовательной и единой теории ядра сталкивается с целым рядом трудностей.
 Капельная модель В основу капельной модели (Вейцзеккер, 1935г., Бор, 1936г.) положено сходство в поведение атомного ядра и заряженной капли жидкости.
 

Физический смысл формулы Вейцзеккера Если ограничиться только этими тремя слагаемыми, следующими из капельной модели, то оказывается, что устойчивость ядра должна возрастать с увеличением числа нейтронов в ядре при заданном числе протонов. Однако экспериментальные данные указывают на иную тенденцию.

 

Следствия из формулы Вейцзеккера Проникновение нуклона в ядро-каплю приводит из-за малой сжимаемости ядерного вещества к коллективному движению нуклонов, вызывающих деформацию ядра без изменения его объема, в результате чего оно принимает форму эллипсоида или более сложной фигуры и возможно возникновение колебаний ядерной жидкости.

 Оболочечная модель Ядра, содержащие магическое число нейтронов или протонов, т.е. 2, 8, 20, 50, 82, 126 (только для нейтронов), обладают повышенной удельной энергией связи по сравнению с «соседними» ядрами, являются сферически симметричными (имеют нулевой электрический квадрупольный момент), имеют большую распространенность в природе
 

Построение оболочечной модели Нуклоны двигаются в сферически симметричном самосогласованном поле ядерных сил, создаваемом всеми нуклонами ядра, т.е. реальные силы, действующие между нуклонами, заменяются действием общего для всех нуклонов силового центра.

 

Систематика уровней Обозначение уровней нуклона в ядре или систематика уровней имеет следующий вид. Первой ставится цифра главного квантового числа n, затем следует буква, обозначающая квантовое число орбитального момента l (s, p, d, . . .), нижний правый индекс которой равен квантовому числу j полного момента нуклона.

Радиоактивные превращения ядер
 Определение, виды радиоактивности, радиоактивные семейства - это самопроизвольное, спонтанное изменение свойств ядер со временем. Ядра, испытывающие изменение такого рода, называются радиоактивными или нестабильными ядрами. Радиоактивные ядра являются неустойчивыми нуклонными системами и, как принято говорить, испытывают радиоактивный распад.
 

Радиоактивные семейства ( ряды ) Все естественные радиоактивные нуклиды с А > 209 можно расположить в виде трех последовательных цепочек, называемых радиоактивными семействами или рядами. Каждое радиоактивное семейство начинается с a-радиоактивного нуклида, называемым родоначальником семейства, а каждый радиоактивный последующий элемент семейства является продуктом распада предыдущего.

 Основные законы радиоактивного распада Радиоактивный распад – явление принципиально статистическое. Нельзя предсказать, когда именно распадется данное ядро, а можно лишь указать с какой вероятностью оно распадется за тот или иной промежуток времени. Распад отдельного радиоактивного ядра не зависит от присутствия других ядер и может произойти в любой интервал времени.
 

Cреднее время жизни ядра В ядерной физике и ее приложениях используется еще одна временная характеристика распада – период полураспадаТ1/2, которая определяет время, за которое первоначальное количество ядер N0должно уменьшиться в два раза

 

Единица измерения активности - кюри Весьма распространенными являются случаи распада радиоактивных ядер с образованием не только стабильных, но и радиоактивных дочерних ядер. В последнем случае возникают цепочки распадов. Примером таких цепочек могут служить рассмотренные выше радиоактивные семейства.

  Активация – процесс получение из стабильных ядер радиоактивных ядер - представляет ядерную реакцию, рассмотрению которых посвящена глава 4. Выше было указано, что по физической природе искусственные радиоактивные ядра ничем не отличаются от естественных, так как свойства ядер данного радиоактивного нуклида не зависят от способа его образования. Сейчас остановимся только на основных закономерностях процесса активации.
 Альфа – распад a-Распад характерен для тяжелых нуклидов, у ядер которых с ростом массового числа А наблюдается уменьшение удельной энергии связи (см. рис. 1.4.2). В этой области уменьшение числа нуклонов в ядре ведет к увеличению удельной энергии связи. Но при уменьшении А на единицу увеличение энергии связи оказывается существенно меньше энергии связи нуклона в ядре и испускание протона или нейтрона невозможно
 

Энергия Альфа частиц

 

Анализ Альфа частиц

 

Постоянная распада

 

Теория Альфа – распада

  Бета – распад
 

Электронный Бета – распад

 

Е-захват

 

Регистрация

 

Энергия

 

Гипотеза Паули

 

Правила отбора Ферми

 

Ядерная изомерия

 

Теория Ферми

 Гамма – излучение ядер
 

Образование Гамма квантов

 

Метастабильньми состояния ядер

 

Электроны внутренней конверсии

 

Эффект Мессбауэра

Ядерные реакции

 Основные понятия и классификация
 Механизм ядерных реакций
 

Резонансное рассеяние

 Сечения ядерных реакций
 

Плотность потока частиц

 

Дифференциальное сечение

 

Связь между эффективным сечением и угловым распределением

Законы сохранения в ядерных реакциях
 

Закон сохранения барионного заряда

Импульсная диаграмма и кинематика ядерных реакций
 

Рассмотрение процесса

 

Выходной канал процесса

 

Векторная диаграмма импульсов

 

Энергетический порог

  Реакции под действием заряженных частиц
 

Реакции под действием альфа частиц

 

Реакции под действием протонов

 

Реакции под действием дейтонов

 Термоядерный синтез
 

Положительный энергетический выход

 Фотоядерные реакции
 

Линейная суперпозиция частот

 Реакции под действием нейтронов
 

Источники нейтронов

 

Энергетические группы

 

Взаимодействие нейтронов с ядрами

 

Резонансные процессы

 
Деление ядер
 Открытие и капельная модель
 

Энергетический барьер деления

 

Надбарьерный переход

 Основные свойства деления
 

Кинетическая энергия нейтронов

 

Мгновенные нейтроны деления

 Цепная реакция деления
 

Время нейтронного цикла

 

Цепной процесс

 

Критический и подкритический режим

 

Кинетика цепного процесса

Ядерные испытания в Арктике Взрыв сверхмощной советской термоядерной бомбы Основные факторы риска Облучение людей Регистрация параметров ядерного взрыва