Ядролық физика пәні бойынша еп-20-3к1,2,3,4,5,6 емтихан сұрақтары 125cұрақ(40/45/45) 1-деңгей
жүктеу/скачать 135.94 Kb.
|
| Әлсіз әрекеттесу – фотондардан басқа барлық бөлшектерге тән. Оның едәуір көп байқалатын жері атом ядросының бета-ыдырауы. Ол көптеген элементар бөлшектердің тұрақсыздығынан болады, мысалы, нейтрон.
Лептондар тобын электрондар, мюондар, электронды және мюонды нейтрино және ауыр лептон – -лептон (т=3487 те),таонды нейтрино, және де осыларға сәйкес антибөлшектер құрайды. Олар электромагниттік және әлсіз өзара әсерлесуге қатысады. Бұл бөлшектің аты (грекше «лептос» – жеңіл) ең алғаш ашылған лептондардың массасының одан бұрын белгілі болған бөлшектерге қарағанда, жеңіл болғандықтан шыққан. 11. Рұқсат етілген және тыйым салынған өлшеулер. Сұрыптау ережелері. Ферми және Гамов-Геллер көшулері. Рұқсат етілген β-ауысуларға электрон мен нейтрино алып кеткен толық орбиталық импульс l нөлге тең болатын ауысулар жатады. Рұқсат етілген ауысулар электрон мен нейтрино спиндері антипараллель болатын Ферми типті және электрон мен нейтрино спиндері параллель болатын Гамов-Теллер типті болып бөлінеді. Рұқсат етілген бета ауысулары үшін қатынастар i + j = 0, Pi = Pf Ферми көшуі i + j = 0, 1 Гамов-Геллер көшуі 12. Бета-ыдырау үшін жұптылықтың сақталмауы. Алғаш рет әлсіз әрекеттесулердегі паритет сақталмауы 1957 жылы Ву және т.б. экспериментінде ашылды. Тәжірибеде магнит өрісіне орналастырылған бета-белсенді 60Co көзі пайдаланылды. 60Co ядросының спиндік мәні J = 5 және сәйкесінше үлкен магниттік момент бар, бұл магнит өрісінде ядролық поляризацияның жеткілікті жоғары дәрежесін алуға мүмкіндік берді. 60Co көзі айналмалы токтың магнит өрісіне орналастырылды, оның әсерінен ядролардың спиндері өріс бағыты бойынша теңестірілді. Термиялық қозғалыстың поляризацияны бұзуына жол бермеу үшін 60Co төмен температураға дейін салқындатылды ~0,01о К. β− ыдырауындағы электрондар саны өлшенді. 60Co 60Ni + e− + e, 13. Нейтриноның массасы мәселелері. Біздің ойымызша, нейтрино тербелістерін бақылау, яғни нейтринолардың массасы бар дегенді білдіреді, бұл стандартты модельден тыс әсерлердің бақылауы болып табылады. Біз барлық массалар нені білдіретінін нақты білмейміз, бірақ біз ең ауыр нейтриноның массасы шамамен 0,1 электрон вольт (эВ) екенін білеміз. Жаппай иерархиялық мәселе бар және ол нейтрино эксперименттері арқылы шешіледі. - Стандартты модель нейтрино массасының маңызын түсіндіре алады ма? – Негізі ол бұқараға түсіндірмейді. Кварктар мен лептондар сияқты бөлшектердің массасын тудыратын Хиггс механизмі бар. Массалардың мағынасы Стандартты модель болжау мүмкін емес. Нейтрино массасын Хиггс механизмі жасай алмайды - басқа механизм болуы керек. Мұндай механизм бар басқа теорияны құру қажет. 14. Ядролардың гамма-нұрлану. Ядролардың γ-сәулелену құбылысы ядроның (A, Z) A массалық саны мен Z ядросының зарядын өзгертпей g квантты шығаруынан тұрады. γ-сәулеленудің сәулеленуі әдетте α- немесе β-дан кейін болады. -атом ядроларының ыдырауы, егер пайда болған ядро қозған күйде түзіледі. Гамма сәулелену ядролардың қозған күйлерінің ыдырауынан пайда болады. Ядролық деңгейлердің дискреттілігіне байланысты γ-сәулелену спектрі әрқашан дискретті. Ядроның елеусіз кері айналу энергиясына дейін γ- ауысу энергиясы γ- ауысу болатын деңгейлердің энергияларының айырмашылығына тең. γ-спектрлерді зерттей отырып, атом ядроларының қасиеттері туралы, атом ядросының деформациясы, бірдей нуклондардың жұптасуы, ядро қабықшаларының құрылымы және бірізді толтырылуы және т.б. 15. Гамма-кванттардың энергетикалық спектрі. Жылдам зарядталған бөлшектердің зат арқылы өтуі кезінде пайда болатын гамма-сәулелену олардың зат ядроларының кулондық өрісінде тежелуінен туындайды. Бремстрахлунг гамма-сәулеленуі энергияның жоғарылауымен төмендейтін үздіксіз спектрге ие, оның жоғарғы шегі зарядталған бөлшектің кинетикалық энергиясымен сәйкес келеді. Зарядталған бөлшектердің үдеткіштерінде бірнеше ондаған ГэВ және одан да көп энергиясы бар гамма-сәулелену пайда болады. 16. Гамма-өтулердің мультипольдігі. Ядроның γ-кванттың сәулелену ықтималдығының нақты өрнектері өте күрделі; энергиядан (немесе шығарылатын кванттың толқын ұзындығынан) және сәулеленудің көпполярлығынан басқа, олар сондай-ақ матрица элементтерінің квадраттарын қамтиды. ядроның бастапқы және соңғы күйлері арасындағы ауысу операторлары. Егер шығарылатын (немесе жұтылған) γ-кванттардың толқын ұзындықтары эмитенттің (атом ядросының) өлшемдерінен әлдеқайда үлкен болса, онда γ-өту ықтималдықтарының арақатынастарын шамамен бағалау үшін ықтималдықтардың келесі тәуелділігі: шығарылатын γ-кванттың көпполярлылығы мен толқын ұзындығын қолдануға болады: 17. Электрлік және магниттік гамма-өтулер. Ядроның γ-кванттың сәулелену ықтималдығының нақты өрнектері өте күрделі; энергиядан (немесе шығарылатын кванттың толқын ұзындығынан) және сәулеленудің көпполярлығынан басқа, олар сондай-ақ матрица элементтерінің квадраттарын қамтиды. ядроның бастапқы және соңғы күйлері арасындағы ауысу операторлары. Егер шығарылатын (немесе жұтылған) γ-кванттардың толқын ұзындықтары эмитенттің (атом ядросының) өлшемдерінен әлдеқайда үлкен болса, онда γ-өту ықтималдықтарының арақатынастарын шамамен бағалау үшін ықтималдықтардың келесі тәуелділігі: шығарылатын γ-кванттың көпполярлылығы мен толқын ұзындығын қолдануға болады: 18. Гамма-өтулердің ықтималдылығы. Ядроның γ-кванттың сәулелену ықтималдығының нақты өрнектері өте күрделі; энергиядан (немесе шығарылатын кванттың толқын ұзындығынан) және сәулеленудің көпполярлығынан басқа, олар сондай-ақ матрица элементтерінің квадраттарын қамтиды. ядроның бастапқы және соңғы күйлері арасындағы ауысу операторлары. Егер шығарылатын (немесе жұтылған) γ-кванттардың толқын ұзындықтары эмитенттің (атом ядросының) өлшемдерінен әлдеқайда үлкен болса, онда γ-өту ықтималдықтарының арақатынастарын шамамен бағалау үшін ықтималдықтардың келесі тәуелділігі: шығарылатын γ-кванттың көпполярлылығы мен толқын ұзындығын қолдануға болады. 19. Гамма-өтулер үшін импульс моменті мен жұптылық бойынша сұрыптау ережелері. Сұрыптау ережелері – кванттық сандардың сақталу заңдарына негізделген микрожүйелердің (молекулалар, атомдар, ядролар, элементар бөлшектер) қатысуымен қолайлы процестерді белгілейтін ережелер. Кез келген микрожүйе кванттық сандардың белгілі бір жиынтығымен сипатталады. Оқшауланған күйде микрожүйенің бұл кванттық сандары өзгеріссіз қалады, өйткені олар сәйкес сақталу заңдарының көрінісі болып табылады. Оқшауланған жүйенің электр заряды немесе толық бұрыштық импульсі vec_J ( импульсі) өзгермейді, өйткені электр заряды мен бұрыштық импульстің сақталу заңдары бар. 20. Ядролық изомерия. γ-радиоактивті ядролардың өмір сүру ұзақтығы әдетте 10-12-10-17 с. Кейбір жағдайларда жоғары дәрежелі тыйым салу γ-өту энергиясының төмендігімен біріктірілгенде, макроскопиялық тәртіптегі өмір сүру ұзақтығы бар γ-радиоактивті ядролар (бірнеше сағатқа дейін, кейде одан да көп) байқалуы мүмкін. Ядролардың мұндай ұзақ өмір сүретін қозған күйлері изомерлер деп аталады. Изомердің типтік мысалы индий изотопы негізгі күйде JP = 9/2+ бар. Бірінші қозған деңгейдің энергиясы 335 кВ және спин-паритеті JP = 1/2-. Демек, бұл күйлер арасындағы ауысу тек M4 γ-квантының эмиссиясы арқылы жүзеге асады. Бұл ауысуға қатаң тыйым салынғаны сонша, қоздырылған күйдің жартылай ыдырау кезеңі 4,5 сағатты құрайды. 21. Электрондық ішкі конверсия. Ішкі түрлендіру құбылысы - Ei энергиясы бар қозған күйде тұрған атом ядросы Wif = Ei - Ef энергиясын атом қабатының электрондарының біріне бере отырып, Ef энергиясы төмен күйге өте алады. Ішкі түрлендіру нәтижесінде электрон шығарылады, оның энергиясы Ee қатынасымен анықталады. Ee = Wif - EK,L,M..., 22. Мессбауэр эффектісі. 1958 жылы γ-сәулелену физикасында қызықты жаңалық ашылды, ол автордың есімінен кейін Мессбауэр эффектісінің атауын алды. Бұл әсер резонанстық флуоресценцияның ядролық аналогы болып табылады және егер бір ядро γ-квант шығарса, онда басқа бірдей ядро бұл квантты жоғары ықтималдықпен жұтуынан тұрады. 1958 жылға дейін ядролардың γ сәулелерінің резонанстық жұтылуын бақылау келесі себептерге байланысты мүмкін емес деп саналды. 23. Ядролық реакциялар физикасы жүктеу/скачать 135.94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|