Azərbaycanca
Беларуская
Deutsch
English
Français
Қазақ
Lietuvių
Русский
ภาษาไทย
Türkçe
Українська
Я́дзерная фі́зіка — раздзел фізікі, які ўключае эксперыментальныя і тэарэтычныя даследаванні ў галіне атамных ядзер і элементарных часціц. Падзяляецца на ядзерную фізіку нізкіх і высокіх энергій. Ядзерная фізіка нізкіх энергій даследуе працэсы, у якіх энергія ўзбуджэння атамнага ядра не перавышае некалькіх дзясяткаў мегаэлектронвольт. Ядзерная фізіка высокіх энергій (энергіі некалькіх соцень мегаэлектронвольт і больш) вывучае пераважна пытанні, звязаныя са структурай элементарных часціц. Асноўныя раздзелы ядзернай фізікі: , , фізіка элементарных часціц, нейтронная фізіка, і інш.
| Ядзерная фізіка | ||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||
Атамнае ядро · Радыеактыўны распад · Ядзерная рэакцыя · Тэрмаядзерная рэакцыя
| ||||||||||||||||
Задачы, якія ўзнікаюць у ядзернай фізіцы, — гэта тыповы прыклад задач некалькіх цел. Ядры складаюцца з нуклонаў (такіх, як пратон і нейтрон), і ў тыповых ядрах утрымліваюцца дзясяткі і сотні нуклонаў. Гэтая колькасць занадта вялікая для дакладна вырашаемых задач, але занадта малая для таго, каб можна было карыстацца метадамі статыстычнай фізікі. Гэта і прывяло да вялікай разнастайнасці розных мадэлей атамных ядраў.
Агульныя звесткі
Лік пратонаў у ядры («зарадны лік», таксама «парадкавы нумар элемента») прынята абазначаць праз Z, лік нейтронаў — праз N. Іх сума A = Z + N называецца масавым лікам ядра. Атамы з аднолькавым Z (гэта значыць атамы аднаго і таго ж элемента), але рознымі N называюцца ізатопамі, з аднолькавымі A, але рознымі Z — ізабарамі, з аднолькавымі N, але рознымі Z — .
Асноўнае адрозненне паміж пратонам і нейтронам заключаецца ў тым, што пратон — зараджаная часціца, зарад якой e = 4,801×10-10адзінак СГСЭ = 1,602×10-19Кл. Гэта элементарны зарад, па модулю роўны зараду электрона. Нейтрон жа, як паказвае яго назва, электрычна нейтральны. Спіны пратона і нейтрона аднолькавыя і роўныя спіну электрона, гэта значыць 1/2 (у адзінках 
, пастаяннай Планка). Масы пратона і нейтрона амаль роўныя: 1836,15 і 1838,68 мас электрона адпаведна.
Пратон і нейтрон не з’яўляюцца фундаментальнымі часціцамі. Яны складаюцца з двух тыпаў кваркаў — d-кварка з зарадам −1/3 і u-кварка з зарадам +2/3 ад элементарнага зарада е. Пратон складаецца з двух u-кваркаў і аднаго d-кварка (сумарны зарад «+1»), а нейтрон з аднаго u-кварка і двух d-кваркаў (сумарны зарад «0»). Свабодны нейтрон — часціца нестабільная. Ён распадаецца праз 885 секунд пасля свайго ўзнікнення на пратон, электрон і антынейтрына (гл. ). У ядры нейтрон знаходзіцца ў глыбокай патэнцыяльнай яме, таму яго распад можа быць забаронены законамі захавання.
Ядзерная фізіка мае прынцыповае значэнне для многіх раздзелаў астрафізікі (першасны нуклеасінтэз, тэрмаядзерныя рэакцыі ў зоркі як у час жыцця на галоўнай паслядоўнасці, так і пры сходзе з яе), і, відавочна, для ядзернай і, у перспектыве, энергетыкі.
Гісторыя
У 1896 годзе французскі хімік Антуан Анры Бекерэль выпадкова адкрыў радыеактыўнасць солей урану, што выяўляецца ў самаадвольным выпусканні нябачных праменяў, здольных выклікаць іанізацыю паветра і пачарненне . Праз два гады П’ер Кюры і Марыя Складоўская-Кюры адкрылі радыеактыўнасць торыю і вылучылі з солей урану палоній і радый, радыеактыўнасць якіх аказалася ў мільёны разоў мацнейшай за радыеактыўнасць урану і торыю.
Дэталёвае эксперыментальнае вывучэнне радыеактыўных выпрамяненняў было ажыццёўлена Рэзерфордам. Ён паказаў, што радыеактыўныя выпрамяненні ўтвораны адпаведна α-, β- і γ-праменямі. Бэта-прамені складаюцца з адмоўна зараджаных электронаў, альфа-прамені — з дадатна зараджаных часціц (альфа-часціц, якія, як высветлілася трохі пазней, з’яўляюцца ядрамі ), гама-прамені аналагічныя праменям Рэнтгена (не маюць зарада), толькі значна больш жорсткія.
Ядзерная прырода радыеактыўнасці была зразумета Рэзерфордам пасля таго, як у 1911 г. ён прапанаваў ядзерную мадэль атама і ўстанавіў, што радыеактыўныя выпрамяненні ўзнікаюць у выніку працэсаў, што адбываюцца ўнутры атамнага ядра.
Доўгі час меркавалася, што ядро складаецца з пратонаў і электронаў. Аднак такая мадэль знаходзілася ў супярэчнасці з эксперыментальнымі фактамі аб спінах і магнітных момантах ядзер. У 1932 г. пасля адкрыцця Чэдвікам нейтрона было ўстаноўлена (Іваненка і Гайзенберг), што ядры складаюцца з пратонаў і нейтронаў. Гэтыя часціцы атрымалі агульную назву нуклонаў.
Зноскі
- ред. Арцимович Л. А. Справочник по ядерной физике. — М: Физматлит, 1963. — 632 с. — 20 000 экз.
Літаратура
- Рудак Э. А. Ядзерная фізіка // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т.18 Кн.1: Дадатак: Шчытнікі — ЯЯ / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2004. — Т. 18. — С. 236-237. — 472 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0295-4 (Т. 18 Кн. 1).
Спасылкі
- Навуковыя артыкулы па фізіцы ядра і элементарных часціц
- Ядзерная фізіка ў інтэрнэце
Аўтар: www.NiNa.Az
Дата публікацыі:
Ya dzernaya fi zika razdzel fiziki yaki yklyuchae eksperymentalnyya i tearetychnyya dasledavanni y galine atamnyh yadzer i elementarnyh chascic Padzyalyaecca na yadzernuyu fiziku nizkih i vysokih energij Yadzernaya fizika nizkih energij dasledue pracesy u yakih energiya yzbudzhennya atamnaga yadra ne peravyshae nekalkih dzyasyatkay megaelektronvolt Yadzernaya fizika vysokih energij energii nekalkih socen megaelektronvolt i bolsh vyvuchae peravazhna pytanni zvyazanyya sa strukturaj elementarnyh chascic Asnoynyya razdzely yadzernaj fiziki fizika elementarnyh chascic nejtronnaya fizika i insh Yadzernaya fizikaAtamnae yadro Radyeaktyyny raspad Yadzernaya reakcyya Termayadzernaya reakcyya Asnoynyya terminyAtamnae yadro Izatopy Izabary Peryyad payraspadu Masavy lik Lancugovaya yadzernaya reakcyya Raspad yadrayZakon radyeaktyynaga raspadu Alfa raspad Beta raspad Gama vypramenvanne Skladany raspadElektronny zahop Dvajny beta raspad Unutranaya kanversiya Vypramenvanni ZahvatElektronny zahop Dzyalenne yadraSpantannae dzyalenneYadzerny sintezPraton pratonny cykl Vyadomyya vuchonyyaBekerel Bete Bor Gejzenberg Maryya Kyury P er Kyury Rezerford Sodzi Uiler Fermiglyadzecpravic Zadachy yakiya yznikayuc u yadzernaj fizicy geta typovy pryklad zadach nekalkih cel Yadry skladayucca z nuklonay takih yak praton i nejtron i y typovyh yadrah utrymlivayucca dzyasyatki i sotni nuklonay Getaya kolkasc zanadta vyalikaya dlya dakladna vyrashaemyh zadach ale zanadta malaya dlya tago kab mozhna bylo karystacca metadami statystychnaj fiziki Geta i pryvyalo da vyalikaj raznastajnasci roznyh madelej atamnyh yadray Agulnyya zvestkiLik pratonay u yadry zaradny lik taksama paradkavy numar elementa prynyata abaznachac praz Z lik nejtronay praz N Ih suma A Z N nazyvaecca masavym likam yadra Atamy z adnolkavym Z geta znachyc atamy adnago i tago zh elementa ale roznymi N nazyvayucca izatopami z adnolkavymi A ale roznymi Z izabarami z adnolkavymi N ale roznymi Z ru Asnoynae adroznenne pamizh pratonam i nejtronam zaklyuchaecca y tym shto praton zaradzhanaya chascica zarad yakoj e 4 801 10 10adzinak SGSE 1 602 10 19Kl Geta elementarny zarad pa modulyu royny zaradu elektrona Nejtron zha yak pakazvae yago nazva elektrychna nejtralny Spiny pratona i nejtrona adnolkavyya i roynyya spinu elektrona geta znachyc 1 2 u adzinkah ℏ displaystyle hbar pastayannaj Planka Masy pratona i nejtrona amal roynyya 1836 15 i 1838 68 mas elektrona adpavedna Praton i nejtron ne z yaylyayucca fundamentalnymi chascicami Yany skladayucca z dvuh typay kvarkay d kvarka z zaradam 1 3 i u kvarka z zaradam 2 3 ad elementarnaga zarada e Praton skladaecca z dvuh u kvarkay i adnago d kvarka sumarny zarad 1 a nejtron z adnago u kvarka i dvuh d kvarkay sumarny zarad 0 Svabodny nejtron chascica nestabilnaya Yon raspadaecca praz 885 sekund paslya svajgo yzniknennya na praton elektron i antynejtryna gl ru U yadry nejtron znahodzicca y glybokaj patencyyalnaj yame tamu yago raspad mozha byc zabaroneny zakonami zahavannya Yadzernaya fizika mae pryncypovae znachenne dlya mnogih razdzelay astrafiziki pershasny nukleasintez termayadzernyya reakcyi y zorki yak u chas zhyccya na galoynaj paslyadoynasci tak i pry shodze z yae i vidavochna dlya yadzernaj i u perspektyve energetyki GistoryyaU 1896 godze francuzski himik Antuan Anry Bekerel vypadkova adkryy radyeaktyynasc solej uranu shto vyyaylyaecca y samaadvolnym vypuskanni nyabachnyh pramenyay zdolnyh vyklikac ianizacyyu pavetra i pacharnenne Praz dva gady P er Kyury i Maryya Skladoyskaya Kyury adkryli radyeaktyynasc toryyu i vyluchyli z solej uranu palonij i radyj radyeaktyynasc yakih akazalasya y milyony razoy macnejshaj za radyeaktyynasc uranu i toryyu Detalyovae eksperymentalnae vyvuchenne radyeaktyynyh vypramyanennyay bylo azhyccyoylena Rezerfordam Yon pakazay shto radyeaktyynyya vypramyanenni ytvorany adpavedna a b i g pramenyami Beta prameni skladayucca z admoyna zaradzhanyh elektronay alfa prameni z dadatna zaradzhanyh chascic alfa chascic yakiya yak vysvetlilasya trohi paznej z yaylyayucca yadrami gama prameni analagichnyya pramenyam Rentgena ne mayuc zarada tolki znachna bolsh zhorstkiya Yadzernaya pryroda radyeaktyynasci byla zrazumeta Rezerfordam paslya tago yak u 1911 g yon prapanavay yadzernuyu madel atama i ystanaviy shto radyeaktyynyya vypramyanenni yznikayuc u vyniku pracesay shto adbyvayucca ynutry atamnaga yadra Doygi chas merkavalasya shto yadro skladaecca z pratonay i elektronay Adnak takaya madel znahodzilasya y supyarechnasci z eksperymentalnymi faktami ab spinah i magnitnyh momantah yadzer U 1932 g paslya adkryccya Chedvikam nejtrona bylo ystanoylena Ivanenka i Gajzenberg shto yadry skladayucca z pratonay i nejtronay Getyya chascicy atrymali agulnuyu nazvu nuklonay Znoskired Arcimovich L A Spravochnik po yadernoj fizike M Fizmatlit 1963 632 s 20 000 ekz LitaraturaRudak E A Yadzernaya fizika Belaruskaya encyklapedyya U 18 t T 18 Kn 1 Dadatak Shchytniki YaYa Redkal G P Pashkoy i insh Mn BelEn 2004 T 18 S 236 237 472 s 10 000 ekz ISBN 985 11 0295 4 T 18 Kn 1 SpasylkiNavukovyya artykuly pa fizicy yadra i elementarnyh chascic Yadzernaya fizika y internece