Физика ядра и частиц Взаимодействие частиц с веществом
Электромагнитное взаимодействие Кварки Атомное ядро Магнитный дипольный момент ядра Законы радиоактивного распада ядер. Альфа-распад. Бета-распад Естественная радиоактивность

Курс лекций по ядерной физике, физика атомного ядра и частиц

Кварковая структура адронов. Барионы. Мезоны

    Адроны состоят из кварков . Они участвуют во всех видах взаимодействий. Адроны подразделяются на барионы, имеющие барионный заряд B = 1, и мезоны, для которых B = 0. Барионы состоят из трех кварков. Мезоны - из кварка и антикварка. Барионы являются фермионами (имеют полуцелый спин), мезоны являются бозонами (имеют нулевой или целочисленный спин). Адроны также характеризуются квантовыми числами s (странность), c (очарование), b (красота), t (истина), изоспином I и его третьей проекцией I3. При неупругом рассеянии электрона на протоне возбуждаются внутренние степени свободы протона Тождественны ли нейтрино и антинейтрино? Сегодня кажется почти неправдоподобным, сколько открытий в физике атомного ядра было сделано с использованием природных источников радиоактивного излучения с энергией всего лишь несколько МэВ и простейших детектирующих устройств
    Мезоны и барионы можно образовать из кварков различных типов, составляя их различные комбинации. Например pi+(u), pi-(d), (s), p(uud), delta++(uuu), antin.gif (63 bytes)() и т.д. При этом одному и тому же кварковому составу могут соответствовать различные состояния, отличающиеся ориентациями спинов и изоспинов кварков. Например

uud

pJP(I) = 1/2+(1/2)

uud

delta+JP(I) = 3/2+(3/2)

uud

N+(1520)JP(I) = 3/2-(1/2)
Физика курс лекций Собственная проводимость полупроводников Полупроводниками являются твердые тела, которые при Т=0 характеризуются полностью занятой электронами валентной зоной, отделенной от зоны проводимости сравнительно узкой (DЕ порядка 1 эВ) запрещенной зоной. Своим названием они обязаны тому, что их электропроводность меньше электропроводности металлов и больше электропроводности диэлектриков.

Мезоны (B=0, L=0)

Частица

Кварковый состав

Масса, Mc2
(МэВ)

Время жизни (сек) или ширина

Спин-четность, изоспин
JP(I)

Основные моды распада

pi+,pi-

u, d

139.57

2.6·10-8

0-(1)

neutrinoмю+,antineutrinoмю-

pi0

u-d

134.98

8.4·10-17

0-(1)

2гамма

K+,K-

u, s

494

1.2·10-8

0-(1/2)

K0,0

d, s

498

0-(1/2)
0-(1/2)

pi+pi-,pi0pi0

eta

u+d, s

547

1.2 кэВ

0-(0)

eta'

u+d, s

958

0.20 МэВ

0-(0)

770

151 МэВ

1-(1)

пионпион

u+d

782

8.4 МэВ

1-(0)

pi+pi-pi0

s

1020

4.4 МэВ

1-(0)

K+K-,pi+pi-pi0

c,d

1869

1.1·10-12

0-(1/2)

K + другие частицы,

e + другие, мю + другие

D0,0

c, u

1865

4.2·10-13

0-(1/2)

c, s

1969

4.7·10-13

0-(0)

K + другие

5279

1.6·10-12

0-(1/2)

D0+др, D*+др

0-(1/2)

neutrino+др, D++др, D*+др

с

3097

87 кэВ

1-(0)

адроны, e+e-,мю+мю-

Y

b

9460

53 кэВ

1-(0)

tau1.gif (59 bytes)+tau1.gif (59 bytes)-,e+e-,mju1.gif (854 bytes)+mju1.gif (854 bytes)-

 

Барионы (B = 1, L = 0)

Частица

Кварковый состав

Масса,
mc2
(МэВ)

Время жизни (сек) или ширина (МэВ)

Спин-четность, изоспин
JP(I)

Основные моды распада

p

uud

938.27

>1031 лет

1/2+(1/2) 

n

ddu

939.57

887+2

1/2+(1/2)

peantineutrino

лямбда

uds

1116

2.6·10-10

1/2+(0)

ppi-, npi0

sigma+

uus

1189

0.80·10-10

1/2+(1)

ppi0, npi+

sigma.gif (59 bytes)0

uds

1193

7.4·10-20

1/2+(1)

лямбдагамма 

sigma-

dds

1197

1.5·10-10

1/2+(1)

npi-

0

uss

1315

2.9·10-10

1/2+(1/2)

лямбдаpi0

-

dss

1321

1.6·10-10

1/2+(1/2)

лямбдаpi-

omega-

sss

1672

0.82·10-10

3/2+(0)

лямбдаK-0pi-

1230-1234

115-125

3/2+(3/2)

(n или p) + pi1.gif (61 bytes)

sgm.gif (59 bytes)+(1385)

uus

1383

36

sgm.gif (59 bytes)0(1385)

uds

1384

36

3/2+(1)

лямбдаpi1.gif (61 bytes), sgm.gif (59 bytes)pi1.gif (61 bytes)

sgm.gif (59 bytes)-(1385)

dds

1387

39

0(1530)

uss

1532

9.1

3/2+(1/2)

pi1.gif (61 bytes)

-(1530)

dss

1535

9.1

N(1440)

N+uud

1430-1470

250-450

1/2+(1/2)

n(p)+pi1.gif (61 bytes)(2pi1.gif (61 bytes)),deltapi1.gif (61 bytes)

N0udd

N(1520)

N+uud

1515-1530

110-135

3/2-(1/2)

n(p)+pi1.gif (61 bytes)(2pi1.gif (61 bytes)),deltapi1.gif (61 bytes)

N0udd

udc

2285

2.0·10-13

1/2+(0)

(n или p) + другие

uuc

2453

1/2+(1)

pi

udc

2454

ddc

2452

Хроника
Элементарные составляющие материи
Измерения
Сечение
Энергия реакции. Порог реакции
Ускорители
Взаимодействие частиц с веществом
Детекторы частиц
Новая физика начала ХХ века - теория относительности, квантовая физика
Основные соотношения релятивистской физики
Корпускулярные и волновые свойства частиц. Принцип неопределенности
Состояния в классической и квантовой физике
Резерфорд открывает атомное ядро
Pазмеры и структура ядер
Структура нуклона
Глубоконеупругое рассеяние электрона на протоне

Частицы

Свойства радиоактивного излучения: ? Радиоактивное излучение имеет сложный состав: оно состоит из трех видов излучений различной физической природы. Эти три вида излучений были названы ?-, ?- и ?-излучениями. ? ?- и ?-излучения одновременно испускаются только веществами, содержащими несколько различных радиоактивных элементов. ? Чистый радиоактивный элемент испускает только одно: или ?- излучение или ?-излучение, каждому из которых может сопутствовать ?-излучение. ? Радиоактивное излучение не зависит от внешних факторов: давление, температура, освещенность и т.д.

Основные вопросы по курсу Физика ядра и частиц