Ядролық физика пәні бойынша еп-20-3к1,2,3,4,5,6 емтихан сұрақтары 125cұрақ(40/45/45) 1-деңгей



бет8/9
Дата11.09.2023
өлшемі135.94 Kb.
#477189
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Жамиля апай жауаптары

3-деңгей

1. Бөлінудің потенциалдық тосқауылы.


Потенциалды тосқауыл – бөлшектің (немесе дененің) потенциалдық энергиясы көрші аймақтарға қарағанда жоғары болатын кеңістік аймағы. Ені a және биіктігі U0 тікбұрышты пішіннің ең қарапайым потенциалдық кедергісін қарастырайық. Кедергіден тыс бөлшектің потенциалдық энергиясы нөлге тең. Е бөлшектің толық энергиясы оның кинетикалық энергиясының T және U потенциалының қосындысына тең. Кедергіден тыс жерде E = T. Егер бөлшек сол жақтан кедергіге жылжыса және E = T < U0 болса, онда классикалық физиканың көзқарасы, ол оны жеңе алмайды және одан көрініс табады.

2. Құлшындыру энергиясы.


Ядролардың қозған күйлері – жүйенің энергиясы мүмкін болатын ең төменгі энергетикалық мәннен асатын күйлер, ол негізгі күй деп аталады. Ядроның қозған күйі тұрақсыз, уақыт өте келе ядро ​​қозу энергиясы аз күйге өтіп, осындай ауысулардың нәтижесінде негізгі күйге түседі. Қабық моделінде ядролардың қозған күйлері нуклондардың ең төмен орналасқан күйлерден жоғары энергиялы бос күйлерге ауысуы нәтижесінде пайда болады.

3. Нейтрондардың әсерінен бөліну.


Нейтрондар санының 235U ядродағы протондар санына қатынасы N/Z = 1,55, ал массалық саны фрагменттердің массалық санына жақын тұрақты изотоптар үшін бұл қатынас 1,25–1,45. Демек, бөліну фрагменттері нейтрондармен қатты жүктелген болып шығады және β- радиоактивті. Демек, бөліну фрагменттері дәйекті β-ыдырауды бастан кешіреді және бастапқы фрагменттің заряды 4 − 6 бірлікке өзгеруі мүмкін. Төменде 97Kr радиоактивті ыдыраулардың тән тізбегі берілген, 235U бөлінуі кезінде пайда болған фрагменттердің бірі.

4. Бөліну нейтрондары. Тұрақты ядроларға тән протондар мен нейтрондар санының арақатынасының бұзылуы тез бөлінетін нейтрондардың қашып кетуіне әкеледі. Бұл нейтрондар қозған қозғалатын фрагменттермен 4·10-14 секундтан аз уақыт ішінде шығарылады. 2-кестеде бір бөліну оқиғасында түзілген жедел нейтрондардың ν орташа санын өлшеу нәтижелері көрсетілген. Орташа алғанда әрбір бөліну оқиғасында 2-3 жедел нейтрондар шығарылады.

5. Нейтрондардың ұрпақтары.
Әртүрлі нейтрондық-ядролық реакциялар үшін көлденең қималар нейтрон энергиясына тәуелді және ядродан ядроға қарай A немесе Z өзгерген сайын қатты және тұрақты емес өзгереді.Нейтрондардың ядролармен әрекеттесуінің көлденең қималары 1/v заңына сәйкес орта есеппен артады. нейтрон энергиясы азаяды. Осы қасиеті бойынша нейтрондар екі үлкен топқа бөлінеді – баяу және жылдам нейтрондар. Бұл топтар арасындағы шекара қатаң анықталмаған. Ол 1000 эВ аймағында орналасқан.
Нейтрондар энергия бойынша жіктеледі.

Баяу: энергия < 1 эВ,


Резонанс: 1 эВ ÷ 10 кВ,
Аралық: 10 кВ ÷ 1 МэВ,
Жылдам: 1 МэВ ÷ 100 МэВ,
Салыстырмалы: > 100 МэВ.

6. Нейтрондардың көбею коэффициенті.


Бөліну тізбегі реакциясы нейтрондардың көбею процесі жүретін ортада жүреді. Мұндай орта белсенді аймақ деп аталады. Нейтрондардың көбеюінің қарқындылығын сипаттайтын ең маңызды физикалық шама k ∞ ортадағы нейтрондардың көбейту коэффициенті болып табылады. Көбейту коэффициенті бір ұрпақтағы нейтрондар санының алдыңғы ұрпақтағы олардың санына қатынасына тең.
∞ индексі шексіз өлшемдердің идеалды ортасы туралы айтып отырғанымызды көрсетеді. k∞ мәніне ұқсас k физикалық жүйедегі нейтрондардың көбейту коэффициенті анықталады. k коэффициенті белгілі бір қондырғының сипаттамасы болып табылады.

7. Ядролардың бөлінуін басқару мен бөліну энергиясын пайдалану мүмкіндігі.


235U изотопы үшін бөліну нейтрондарының энергетикалық спектрі суретте көрсетілген. 1. Бұл түрдегі спектрлер барлық бөлінетін изотоптар үшін ұқсас: энергиялардың күшті таралуы бар, ал нейтрондардың негізгі бөлігінің энергиясы 1–3 МэВ аймағында болады. Бөліну кезінде пайда болған нейтрондар баяулайды, белгілі бір қашықтыққа таралады және бөліну кезінде немесе бөлінбей жұтылады. Ортаның қасиеттеріне байланысты нейтрондардың сіңірілу алдында әртүрлі энергияларға дейін баяулау уақыты болады. Жақсы модератор болған кезде нейтрондардың көпшілігі 0,025 эВ тәртібінде жылу энергиясына дейін баяулауға уақыт алады.

8. Сындық мөлшер. Сындық масса. Ядролық реакторлар.


Критикалық масса және критикалық өлшемдер туралы маңызды түсініктер нейтронның ядродан шығу мүмкіндігімен байланысты. Критикалық өлшем - белсенді аймақтың өлшемі, бұл кезде k = 1. Критикалық масса - критикалық өлшемдердің белсенді аймағының массасы. Әлбетте, масса критикалық деңгейден төмен болғанда, > 1 болса да, тізбекті реакция жүрмейді. Керісінше, массаның критикалықдан айтарлықтай асып кетуі бақыланбайтын реакцияға - жарылысқа әкеледі.

9. Жеңіл ядролар синтезі.


Термоядролық реакциялар – жоғары температурада жүретін жеңіл ядролардың бірігу реакциялары (біріктіру). Бұл реакциялар әдетте энергияның бөлінуімен жалғасады, өйткені синтез нәтижесінде пайда болған ауыр ядрода нуклондар күштірек байланысады, яғни. бастапқы қосылатын ядроларға қарағанда орта есеппен жоғары байланысу энергиясы бар. Нуклондардың артық жалпы байланыс энергиясы содан кейін реакция өнімдерінің кинетикалық энергиясы түрінде бөлінеді.

10. Ядролардың синтездерінің энергиясы.


Термоядролық реакциялар – жоғары температурада жүретін жеңіл ядролардың бірігу реакциялары (біріктіру). Бұл реакциялар әдетте энергияның бөлінуімен жалғасады, өйткені синтез нәтижесінде пайда болған ауыр ядрода нуклондар күштірек байланысады, яғни. бастапқы қосылатын ядроларға қарағанда орта есеппен жоғары байланысу энергиясы бар. Нуклондардың артық жалпы байланыс энергиясы содан кейін реакция өнімдерінің кинетикалық энергиясы түрінде бөлінеді.

11. Ядролық синтез үшін кулондық тосқауыл.


Ядролық синтез реакциясы соқтығысушы ядролар өзара ядролық тартылыс аймағында болғанда басталады. Соқтығысушы ядролар соншалықты жақын болу үшін олардың өзара ұзақ қашықтыққа электростатикалық тебілуін жеңуі керек, яғни. Кулондық тосқауыл. Бірнеше кеВ-тен төмен энергияларда синтез реакциясының жылдамдығы өте төмен, бірақ реакцияға түсетін ядролардың кинетикалық энергиясының жоғарылауымен ол тез артады.

12. Ядролық синтез кезіндегі өзін-өзі сүйемелдеу.


Өздігінен жүретін термоядролық реакциялар ядролық энергияның тиімді көзі болып табылады. Алайда, оларды Жерде жүзеге асыру қиын, өйткені ол үшін ядролардың жоғары концентрациясын орасан зор температурада ұстау қажет. Өздігінен жүретін термоядролық реакциялардың пайда болуы үшін қажетті жағдайлар энергияның негізгі көзі болып табылатын жұлдыздарда болады. Сонымен, сутегі ядролары ≈100 г/см3 тығыздықта және 107 К температурада орналасқан Күннің ішінде төрт протонның (сутегі ядроларының) гелий-4 ядросына айналуының термоядролық реакциялар тізбегі бар.

13. Табиғи термоядролық реакциялар. Жарық жұлдыздардың энергия көзі.


Жер бетінде басқарылатын термоядролық синтезді жүзеге асыру өте қиын, және әзірге бұл мүмкін емес. Ол үшін орасан зор температураға дейін қыздырылған (≈108 К), сондықтан жоғары температуралы плазманы білдіретін ядролық отын жоғары тығыздық жағдайында жеткілікті ұзақ уақыт сақталуы керек қондырғыны құру қажет. табиғи синтез реакторлары болып табылатын Күннің және басқа жұлдыздардың ішіндегі жағдай сияқты.
Кез келген жұлдыздың негізгі сипаттамалары оның массасы M, радиусы R және жарықтылығы L. Бізге ең жақын жұлдыз - Күн, оның массасы M = 2 1033 г, радиусы R = 7 1010 см, жарықтығы L = 4 1033 эрг/с. .

14. Ядролық нұрлардың затпен әсерлесуінің ортақ зандылықтары.


Әртүрлі тәжірибелердің нәтижелерін талдау үшін бөлшек нысана затпен әрекеттескенде қандай процестер жүретінін білу маңызды. Бөлшектердің тіркелуі олардың детектор затымен әрекеттесуі нәтижесінде де жүреді.
Бөлшектердің затпен әрекеттесуі олардың түріне, зарядына, массасына және энергиясына байланысты. Зарядталған бөлшектер атомдық электрондармен әрекеттесе отырып, зат атомдарын иондандырады. Заттағы бөлшектермен соқтығысқан нейтрондар мен гамма кванттар өздерінің энергиясын оларға береді, екінші реттік зарядталған бөлшектердің әсерінен иондануды тудырады.

15. Атомдық және ядролық әсерлесулер.


Атом ядросындағы протондар мен нейтрондарды қандай күштер байланыстырады? Бұл сұрақтың жауабын 1935 жылы ядролық өзара әрекеттесу π мезондары – ядролық өріс кванттарының көмегімен беріледі деп болжаған Х.Юкава жауап берді. π мезон 1947 жылы ғарыштық сәулелерде ашылды. Ядролық күштер туралы теориялық жұмыстар негізінде мезондардың болуын болжағаны үшін 1949 жылы Х.Юкаваға физика бойынша Нобель сыйлығы берілді.
16. Иондау тежелуі. Меншікті иондау шығыны.
Электрондық энергиялардың төмен (E<1 МэВ) аймағында энергияның жоғалуына шешуші үлес атом электрондарымен әрекеттесу серпімсіз иондану процестері, соның ішінде атомдардың иондалуы болып табылады. Бір соқтығыс кезінде берілетін энергия орта есеппен өте аз, ал затта қозғалған кезде шығындар өте көп мөлшерде осындай шағын жоғалтулардан тұрады. Иондану процестерінің статистикалық ауытқуы шығындар мен диапазондардың таралуына әкеледі.

17. Иондау шығынының бөлшек пен заттың параметрлеріне тәуелділігі.


Электрондық энергиялардың төмен (E<1 МэВ) аймағында энергияның жоғалуына шешуші үлес атом электрондарымен әрекеттесу серпімсіз иондану процестері, соның ішінде атомдардың иондалуы болып табылады. Бір соқтығыс кезінде берілетін энергия орта есеппен өте аз, ал затта қозғалған кезде шығындар өте көп мөлшерде осындай шағын жоғалтулардан тұрады. Иондану процестерінің статистикалық ауытқуы шығындар мен диапазондардың таралуына әкеледі.

18. Зарядталған ауыр бөлшектердің заттағы жүрімі. Оның энергияға тәуелділігі. Ауыр зарядталған бөлшектер негізінен атом қабықтарының электрондарымен әрекеттесіп, атомдардың иондануын тудырады. Зарядталған бөлшек зат арқылы өтіп, ондаған мың соқтығыстар жасайды, бірте-бірте энергиясын жоғалтады. Заттың тоқтау күшін меншікті энергия жоғалту мәнімен сипаттауға болады dE/dx, мұндағы dE - dx қалыңдығы зат қабатындағы бөлшектің жоғалтқан энергиясы. Егер зарядталған бөлшектің энергиясы ортаның иондалуына дейін жоғалса, онда белгілі бір иондану шығындары туралы айтылады.

19. Бете-Блох формуласына түзетулер.
Зарядталған бөлшектердің иондану ысыраптары энергияның зат атомдарының электрондарына ауысуы кезінде орын алады. Формула энергия тасымалданатын bmax-тан bmin-ге дейінгі b-ның барлық ақылға қонымды мәндерін ескере отырып, бөлшектен b қашықтықта өтетін ауыр зарядталған бөлшектен бір электронға энергия беріледі деген болжаммен алынды. электронға Еmin-ден Еmax-қа дейін. Сондықтан Бете-Блок формуласы ауыр зарядталған бөлшектің орташа энергия шығынын береді. Формула жоғарыда анықталған келесі шамаларды қамтиды: NA - Авогадро саны, электрон радиусы және оның массасы rе және мен, бөлшек заряды z, зат заряды және оның атомдық салмағы Z және A, бөлшек жылдамдығы β, бөлшек Лоренц факторы γ, иондану потенциалы I, бір соқтығыс кезінде берілетін Tmax максималды энергиясы, зарядталған бөлшектің жолындағы атомдардың поляризациясы нәтижесінде өрісінің скринингін ескеретін тығыздық эффектісі, δ.

20. Зарядталған ауыр бөлшектердің монокристалдар арқылы өтуі.


Ауыр зарядталған бөлшектер негізінен атом қабықтарының электрондарымен әрекеттесіп, атомдардың иондануын тудырады. Зарядталған бөлшек зат арқылы өтіп, ондаған мың соқтығыстар жасайды, бірте-бірте энергиясын жоғалтады. Заттың тоқтау күшін меншікті энергия жоғалту мәнімен сипаттауға болады dE/dx, мұндағы dE - dx қалыңдығы зат қабатындағы бөлшектің жоғалтқан энергиясы. Егер зарядталған бөлшектің энергиясы ортаның иондалуына дейін жоғалса, онда белгілі бір иондану шығындары туралы айтылады.

21. Арналану және көлеңкелер эффекті.


Бұл бағыттың негізін 1965 жылы Мемлекеттік сыйлықтың лауреаты профессор А.Ф. Тулинов, жаңа физикалық құбылыс – зарядталған бөлшектердің монокристалдармен әрекеттесуі кезінде пайда болатын көлеңке эффектісін ашты.
Көлеңкелі эффект негізінде 10–14–10–19 секунд диапазонында ядролық реакциялардың ультра қысқа уақыттарын тікелей өлшеудің жаңа тәжірибелік әдістемесі жасалды. NNR-де ауыр ядролардың ынталандырылған бөліну реакциясының кешігуі болжанып, эксперименталды түрде байқалды, бұл екінші потенциалдық ұңғымадағы қозған ядролық күйлердің өмір сүру ұзақтығымен байланысты. Бұл кешігуді зерттеу деңгейлердің тығыздығы, қабықша әсерлерінің энергетикалық тәуелділігі және екінші потенциалдық ұңғымадағы бөлінетін ядролар пішінінің симметрия типі туралы бірегей деректерді алуға мүмкіндік берді.

22. Бөлшектің массасының оның заттың электрондарымен әсерлесуіне ықпалы. Бөлшектердің затпен әрекеттесуі олардың түріне, зарядына, массасына және энергиясына байланысты. Зарядталған бөлшектер атомдық электрондармен әрекеттесе отырып, зат атомдарын иондандырады. Заттағы бөлшектермен соқтығысқан нейтрондар мен гамма кванттар өздерінің энергиясын оларға береді, екінші реттік зарядталған бөлшектердің пайда болуы нәтижесінде иондануды тудырады. γ-кванттар жағдайында зарядталған бөлшектердің пайда болуына әкелетін негізгі процестер фотоэлектрлік эффект, Комптон эффектісі және электрон-позитрондық жұптардың құрылуы болып табылады. Бөлшектердің затпен әрекеттесуі заттың оның тығыздығы, атомдық саны және заттың орташа иондану потенциалы сияқты сипаттамаларына байланысты.

23. Жеңіл бөлшектердің зат арқылы өткен кездегі энергия шығындарының түрлері. Нұрлану шығындары.
Ауыр бөлшектердің сәулелену энергиясының жоғалуы өте жоғары энергияларда ғана көріне бастайды.
Жеңіл бөлшектер үшін – электрондар мен позитрондар – иондану ысыраптарынан басқа, бремсстрахлунг әсерінен болатын энергия шығындарын ескеру қажет.
Бремстрахлунг түзілу қимасы бөлшек массасының квадратына кері пропорционал болғандықтан, жеңіл бөлшектер үшін ауыр бөлшектер үшін маңызды емес сәулелену шығындары шешуші рөл атқарады.

24. Тежеулік нұр. Вавилов-Черенков нұрлануы. Өтпелік нұр. Нұрлану шығынының бөлшектің энергиясына тәуелдігі.


Черенков сәулеленуі (немесе Вавилов-Черенков сәулеленуі) зарядталған бөлшек мөлдір ортада осы ортадағы жарық жылдамдығынан v үлкен жылдамдықпен қозғалған кезде пайда болады, яғни. v > c/n үшін, мұндағы с – вакуумдегі жарық жылдамдығы, n – ортаның сыну көрсеткіші. Бұл сәулеленуді 1934 жылы П.А. Черенков және 1937 жылы И.Е. Тамм және И.М. Франк. Осы жаңалығы үшін үшеуі де 1958 жылы Нобель сыйлығына ие болды.

25. Нұрлану ұзындығы. Сындық энергия.


Электрондық энергияның сыни мәннен жоғары болған кезде иондалу шығындарынан радиациялық шығындар басым болады. Сонымен, энергиясы 100 МэВ электрондар үшін темір мен қорғасындағы сәулелену шығыны иондану шығынынан сәйкесінше 3 және 10 есе артық. Радиациялық жоғалтулар басым болатын энергия диапазонында зат арқылы өткенде электрондардың энергиясы экспоненциалды түрде төмендейді:
E = E0exp(x/Lr)

26. Зат арқылы өткен гамма-нұрдың қарқынының өзгерісі.


γ-сәулелерінің, бетондағы жылдам және термиялық нейтрондардың әлсіреу қисықтары жартылай логарифмдік шкала бойынша берілген. Әртүрлі материалдардағы жылдам нейтрондардың орташа еркін жолы бар.
Зертханалық жағдайларда жылдам нейтрондардан қорғау үшін әдетте парафин (су), кадмий (бор) және қорғасыннан тұратын құрама қорғаныс қолданылады. Мұндай қорғаныста жылдам нейтрондар дәйекті түрде баяулайды (парафин, су), нейтрондар (n,γ) реакциясы нәтижесінде жұтылады (кадмий, бор), нәтижесінде пайда болған γ-кванттардың қарқындылығы әлсірейді (қорғасын).

27. Зат арқылы өткен гамма-нұрдың әлсіреу (жұтылу) коэффициенті.


Фотоэлектрон шығарылғаннан кейін атом қабығында бос орын пайда болады. Аз байланысқан электрондардың бос деңгейге ауысуы энергияның бөлінуімен қатар жүреді, ол атомның жоғарғы қабаттарының электрондарының біріне берілуі мүмкін, бұл оның атомнан шығуына әкеледі (Огер эффектісі) немесе тән рентген сәулесінің энергиясы.
Сонымен, фотоэффект кезінде бастапқы гамма квант энергиясының бір бөлігі электрондар энергиясына (фотоэлектрондар мен Auger электрондары) айналады, ал бір бөлігі тән сәулелену түрінде бөлінеді.Сызықтық фотожұтылу коэффициентін былай жазуға болады:

28. Гамма-кванттардың зат атомдарымен әсерлесуінің түрлері.


Гамма-сәулелену зат арқылы өткенде сәуленің қарқындылығы әлсірейді
γ-кванттар, бұл олардың зат атомдарымен әрекеттесуінің нәтижесі.
Екі жұтатын материал - көміртегі (Z = 6) және қорғасын (Z = 82) үшін 10 эВ-тен 100 ГэВ-қа дейінгі энергиялары бар фотондардың затпен әрекеттесуінің жалпы тиімді көлденең қимасы көрсетілген. Жалпы сіңіру қимасына әртүрлі физикалық процестердің үлестері бөлінеді.

29. Фотоэффект үшін энергияның сақталу заңы. Фотоэффект қимасының гамма-квантттың энергиясы мен ортаның атомдық нөміріне тәуелділігі.


Егер γ-квант энергиясы атомның қабықшасының электронының байланыс энергиясынан үлкен болса, фотоэффект пайда болады. Бұл құбылыс фотонның атоммен толық жұтылуынан және атом қабықшасының бір электронының атомнан лақтырылуынан тұрады. Энергияның сақталу заңын қолдана отырып, фотоэлектронның кинетикалық энергиясын Ee анықтауға болады:
Eе = Eγ - I- En,

30. Гамма-кванттың атомдарымен және электрондарымен шашыратылуы.


Гамма-сәулелік энергиялардың бірдей диапазонындағы жалпы қимаға екінші ең үлкен үлес - фотондардың зат атомдарымен когерентті шашырауы (Рейли шашырауы). Рэйлей шашырауы кезінде атомдардың иондануы да, қозуы да болмайды, гамма-квант серпімді түрде шашырады.
Z мәндері аз заттарда ~0,1 МэВ жоғары гамма-кванттық энергияларда Z үлкен заттарда ~1 МэВ жоғары, бастапқы гамма-сәулеленудің әлсіреуінің негізгі механизмі фотондардың электрондармен когерентсіз шашырауы болады. зат (Комптон эффектісі).

31. Шашыратылған гамма-кванттың энергиясының шашыратылу бұрышына тәуелдігі.


Гамма-сәулелік энергиялардың бірдей диапазонындағы жалпы қимаға екінші ең үлкен үлес - фотондардың зат атомдарымен когерентті шашырауы (Рейли шашырауы). Рэйлей шашырауы кезінде атомдардың иондануы да, қозуы да болмайды, гамма-квант серпімді түрде шашырады.
Z мәндері аз заттарда ~0,1 МэВ жоғары гамма-кванттық энергияларда Z үлкен заттарда ~1 МэВ жоғары, бастапқы гамма-сәулеленудің әлсіреуінің негізгі механизмі фотондардың электрондармен когерентсіз шашырауы болады. зат (Комптон эффектісі).

32. Комптон эффект кезіндегі гамма-нұрдың толқын ұзындығының өзгерісі.


Импульс пен энергияның сақталу заңдарын пайдалана отырып,
γ =  'γ +  e, meс2 + Eγ = E'γ + Eе,
Жаза аламыз, мұндағы mec2 = 0,511 МэВ – электронның тыныштық энергиясы, Ee – электронның толық энергиясы, Eγ және E'γ – түскен және шашыраған гамма сәулелерінің энергиясы. Комптондық шашырау кезінде γ-сәуленің толқын ұзындығының өзгеруі өрнекпен берілетінін көрсетуге болады.
λ'  λ = λ0(1 − cos  ),
мұндағы λ' және λ - бастапқы және шашыраңқы гамма-сәулелердің толқын ұзындығы; λ0 = h/mec – электронның Комптон толқын ұзындығы; тета – оқиғаның vec_Pγ және vec_P'γ импульстерінің бағыттары арасындағы және шашыраңқы бұрыш
γ-кванттар.

33. Комптон эфффект қимасының гамма-кванттың энергиясына тәуелдігі.


Атом ядроларының қозғалған күйден жерге және төменгі қозған күйге ауысуы нәтижесінде пайда болған γ-кванттар энергиясы, гамма-кванттардың энергиясы, әдетте, электрондардың байланыс энергиясынан да әлдеқайда көп. атом және осы электрондардың кинетикалық энергиялары. Сондықтан (5) - (7) формулаларда бастапқы электрон тыныштықта деп есептелді. γ-кванттың когерентсіз шашырауы бұл жағдайда квант энергиясының бір бөлігінің электронға берілуіне және энергиясы төмен (және толқын ұзындығы ұзағырақ) γ-кванттың пайда болуына әкеледі.

34. Гамма - кванттардың зат атомдарымен серпімді (когерентті) шашыратылуы (Томсон шашыратылуы).


Томсон шашырауы hν < Джи (λ ~ 10-8 см) болса болады. 1 электронға есептелген Томсон шашырауының тиімді көлденең қимасы мынаған тең:
σT = (8/3)πre2 = 0.66 барн,

re2 = е2/mеc2 = 2.8·10-13 см, классикалық электрон радиусы


Томсонның шашырауы фотонның толқын ұзындығына тәуелсіз. Шашыраған сәулелену қарқындылығының бұрыштық тәуелділігі мына түрде болады:
J ~ l + cos2θ,
мұндағы θ - фотонның шашырау бұрышы

35. Электрон-позитрондық қосақтар түзілу шарттары.


Жұп түзілу дегеніміз - ядроның немесе электронның кулондық өрісінде фотон арқылы электрон-позитрон жұбын құру процесі. Бұл шекті процесс. Фотон энергиясы электронның тыныштық энергиясынан екі есе артық Eγ > mec2 болуы керек. Ядро өрісінде электрон-позитрондық жұптың пайда болу ықтималдығы Z2 ядро ​​зарядының квадратына пропорционал және фотон энергиясының жоғарылауымен табалдырықтан тез өседі. Егер фотонның энергиясы жеткілікті жоғары болса, онда ол нөлдік электр заряды және нөлдік лептон және барион зарядтары бар басқа жұп бөлшектерді жасай алады. Мысалы, жұп мюондар (μ+μ-) немесе жұп протон-антипротон (пантип).

36. Қосақтың атом ядросының және электронның өрісінде түзілулерінің энергиялық табалдырықтары.


Фотонның жеткілікті жоғары энергиясында (hν > 2mec2) жұп түзілу процесі мүмкін болады, онда фотон ядро ​​өрісінде жұтылып, электрон мен позитрон туады. QED арқылы есептеу және тәжірибе бұл процесс ядроның ішінде емес, оның жанында, Комптон толқын ұзындығының өлшемі λ0 = 2,4 10-10 см болатын аймақта жүретінін көрсетеді.Себебі фотонның ядро ​​өрісімен өзара әрекеттесуі. электрон мен позитронды шығарады , онда бұл процесс энергетикалық шегіне ие болады, яғни. ол hν > 2mec2 болғанда орын алады. Энергия мен импульстің сақталу заңдарын былай жазуға болады:
hν = 2mec2 + Т + Т+ + Тя,
37. Элементар бөлшектердің ашылуы мен элементар бөлшектер ұғымының дамуының тарихы.
Әрбір элементар бөлшектің антибөлшегі бар, олар да сондай символмен белгіленеді, тек төбесіне тильда қойылады.
Элементар бөлшектер үш топқа бөлінеді: фотондар, лептондар және адрондар.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет