Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Радиоактивные превращения ядер

Бета – распад Е-захват

Таким образом, при b-распаде любого вида число нуклонов в ядре сохраняется, но происходит самопроизвольное превращение либо нейтрона в протон (β-- распад), либо протона в нейтрон (b+-распад и Е-захват). Именно поэтому Е-захват относится к процессам b-распада.

Так как при b-распаде изменяется только один из нуклонов ядра, то этот процесс – внутринуклонный, а не внутриядерный. Подтверждением этому служит b-распад свободного нейтрона, протекающего по следующей схеме:

.

(3.5.6)

Поэтому свободный нейтрон частица нестабильная. Современное значение периода полураспада нейтрона составляет 10,25 мин.

Превращение (b-распад) свободного протона в нейтрон запрещено законом сохранения энергии, так как его масса на 1,3 МэВ меньше массы нейтрона. Но в составе ядра он может преобразовываться в нейтрон за счет внутренней энергии ядра, что приводит к явлению b+-распада или Е-захвата.

Остановимся на интересном вопросе о возникновении свободных β-частиц в процессе β-распада ядер. Не вызывает сомнений, что источником β-частиц является ядро, но большое количество экспериментальных данных свидетельствует о том, что в ядре нет β-частиц. Еще до открытия нейтрона (1932 г.) и создания протонно-нейтронной модели ядра (Иваненко, Гейзенберг.1932 г.) была предложена модель атомного ядра, имеющего в своем составе протоны и электроны. Например, ядро представлялось как 14 протонов и 7 электронов. К тому времени было известно, что протон и электрон имеют полуцелый спин, равный 1/2 и согласно этой модели спин ядра должен быть полуцелым числом. Однако экспериментально измеренный спин ядра равнялся единице. Это противоречие получило название «азотная катастрофа». Отсюда следует несправедливость протонно-электронной модели ядра. Об этом же свидетельствует и порядок величины магнитных моментов ядер, которые не превышают нескольких ядерных магнетонов Бора (см. §1.6 п.2). Если бы электроны входили в состав ядра, естественно было бы ожидать, что магнитные моменты ядер по порядку величины должны быть близки атомному магнетону Бора, величина которого ~ в 2000 раз больше ядерного. Наконец, о невозможности существования в ядре связанных электронов свидетельствует квантовомеханическое соотношение между неопределенностями Δp и Δr одновременного измерения импульса и координаты электрона в ядре:

(3.5.7)

Если принять, Δr = rя ≤ 2∙10-13см, то для импульса электрона в ядре получим минимальную величину

,

(3.5.8)

которой соответствует энергии электрона > 20 МэВ. Такая величина энергии существенно превышает как высоту кулоновского барьера для электронов в самых тяжелых ядрах (Вк ≈ 15 МэВ), так и энергию электронов β-распада. Таким образом, по современным представлениям электронов в ядрах нет и они рождаются непосредственно при b-распаде ядра, о чем свидетельствует также рождение особых частиц: нейтрино (ν) и антинейтрино, которые имеют обобщающее название нейтрино.

Атомная физика

Глава 1. Ядерная модель атома.

§1 Закономерности линейчатых спектров.

Линии в спектре группируются в серии. Спектральная серия – совокупность спектральных линий убывающей интенсивности, сходящейся к определенному пределу.

Серия

Бальмер

1/λ = R(1/22-1/n2) n=3,4,5… - спектр водорода

R=1,1* 10-7 м-1 (постоянная Ридберга)

1. Обобщенная (сериальная) формула Бальмира.

1/λ = R(1/ni2-1/nj2)

ni =1,2,3…

nj = (ni +1), (ni +2) …

1/λ=υ= CR(1/ni2-1/nj2)

RC=R’=3,29*1015 1/c

1.серия Лаймана (ультрафиолет)

ni =1 nj =2,3,4

υ= R’(1/12-1/nj2)

предел серии υпред = R’

2.серия Бальмира (видимый свет)

ni =2 nj =3,4,5

υ= R’(1/22-1/nj2)

3.серия Пашена (инфракрасная область)

ni =3 nj =4,5,6

υ= R’(1/32-1/nj2)

4.серия Брэкета (дол. Инфракрасной области)

ni =4 nj =5,6,7

υ= R’(1/42-1/nj2)

2. Строение атома.

1.Электрон (термо эл. Эмиссия, холодная эмиссия эл. Из металла, фотоэффект)

2.+ заряд

Экспериментальное подтверждение идеи корпускулярно-волнового дуализма привело к пересмотру привычных представлений о движении частиц и способа описания частиц. Для классических материальных точек характерно движение по определенным траекториям, так, что их координаты и импульсы в любой момент времени точно известны. Для квантовых частиц это утверждение неприемлемо, так как для квантовой частицы импульс частицы связан с ее длиной волны, а говорить о длине волны в данной точке пространства бессмысленно. Поэтому для квантовой частицы нельзя одновременно точно определить значения ее координат и импульса. Если частица занимает точно определенное положение в пространстве, то ее импульс полностью неопределен и наоборот, частица с определенным импульсом имеет полностью неопределенную координату.

Неопределенность в значении координаты частицы и неопределенность в значении компоненты импульса частицы связаны соотношением неопределенности, установленным В. Гейзенбергом в 1927 году.

Бета – распад

Инженерная графика

 

Сопромат