Искусство
Инженерная
Конспект
Лабы
ТОЭ
Математика
Курсовая
Физика

Черчение

Алгебра
Энергетика
Лекции
Сопромат
Контрольная
Информатика
Задачи

Явление ?-распада состоит в том, что ядро (A,Z) самопроизвольно испускает лептоны 1-го поколения - электрон (или позитрон), электронное нейтрино (или антинейтрино), переходя при этом в ядро-изобару с тем же массовым числом A, но с атомным номером Z, на единицу большим или меньшим.

Бета – распад Теория Ферми Радиоактивные превращения ядер

Все известные науке взаимодействия связаны всего с четырьмя типами полей: сильными (ядерными), электромагнитными, электрослабыми и гравитационными. Например, все химические реакции относятся к классу электромагнитных взаимодействий, так как осуществляются электрическими силами электронных оболочек атомов. В частности, любые проявления жизни на Земле также имеют электромагнитный характер. Сильное (ядерное) взаимодействие удерживает нуклоны в ядре и проявляется в различных ядерных реакциях. Слабое взаимодействие ответственно за b-распад и распады мезонов. Гравитационное поле проявляется в макроскопических и космических масштабах. Если расположить все эти взаимодействия по их относительной интенсивности, то получим следующую картину:

сильное                     1

электромагнитное ~ 10-2

электрослабое       ~ 10-14

гравитационное    ~ 10-40.

Не следует думать, что этими цифрами определяется роль соответствующих взаимодействий (полей) в природе. Они равно фундаментальны, то есть без любогоиз них невозможно существование Вселенной.

Теория Ферми позволила рассчитать b-спектры и влияние на форму b-спектров кулоновского поля ядра и электронной оболочки атома. При малой энергии вылетающей заряженной частицы форма любого β-спектра искажается кулоновским взаимодействием между ядром и вылетающей из него β-частицей ядра (рис. 3.5.5). Кулоновское поле ядра оказывает на b--частицы тормозящее действие. В результате спектр в «мягкой» (низкоэнергетической) области энергий оказывается обогащенными частицами. β--Спектры с граничной энергией меньше 1 МэВ у средних и тяжелых ядер вообще не имеют максимума, а монотонно спадают. В спектрах b+-распада мягкая область спектра, наоборот, оказывается обедненной. Поле электронной оболочки атома оказывает на спектр незначительное влияние.

При изучении b-распадных явлений было сделано одно из фундаментальных открытий ядерной физики - несохранение четности в слабых взаимодействиях. Гипотезу о несохранение четности в слабых взаимодействиях выдвинули в 1956 г. Ли и Янг, которые показали, что в отличие от теории Ферми, опирающуюся на закон сохранения четности, можно построить теорию b-распада без учета этого закона, которая не противоречила всем известным к тому времени экспериментальным фактам. Они же предложили эксперимент по обнаружению несохранения четности при b-распаде, который был поставлен  в 1957 г. Ву. Принципиальные черты этого эксперимента следующие (рис. 3.5.7). b‑Активный образец 60Со, ядра которого имеют большой спин и магнитный момент (I= 5, m = 3,78 mБ), помещался в магнитное поле кругового тока и охлаждался до очень низких (~ 10-2К) температур. Это было необходимо для ориентирования магнитных моментов и, следовательно, спинов ядер 60Со в определенном направлении (поляризации) и уменьшения влияния тепловых колебаний ядер. У поляризованного таким образом образца 60Со регистрировались b-частицы, летящие под углом q и p-qпо отношению к направлению поляризующего магнитного поля, то есть по отношению к направлению спина ядра. При выполнении закона сохранения четности для квадрата модуля волновой функции выполняется условие

(3.5.11)

или в сферических координатах

,

(3.5.12)

т.е. инверсия системы координат не может изменить вероятность обнаружения частицы. От азимутального угла jв опыте ничего не зависит. Следовательно, если четность сохраняется, то вероятность зарегистрировать b-частицу под углом q(«вперед») и p-q («назад») одинакова. Опыт же показал существенное различие счета частиц под этими углами. «Вперед» (в направлении векторанапряженности магнитного поля) двигалось существенно (~ на 40 %) больше b-частиц, чем «назад». Таким образом, закон сохранения четности, который казался столь же фундаментальным и нерушимым, как и остальные законы сохранения, в случае слабых взаимодействий оказался нарушенным. Это привело к пересмотру и уточнению теория слабых взаимодействий.

 

Новые экспериментальные возможности для прецизионного измерения масс атомных ядер открываются в комбинации методов сепарации ионных пучков ISOL (Isotop Separation On-Line) и ионных ловушек. Для ионов, имеющих небольшую кинетическую энергию и, следовательно, малый радиус вращения в сильном магнитном поле, используется ловушка Пеннинга.
Лабы
Физика

Черчение

Лекции
Задачи