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

Распады частиц

    Большинство наблюдаемых частиц является частицами нестабильными. Скорость распада характеризуется такими связанными между собой величинами как постоянная распадаlambda, среднее время жизниtau1.gif (59 bytes), период полураспада T1/2 и ширина распада Г.
    Если в начальный момент времени t = 0 число распадающихся частиц составляло N(0), то к моменту времени t число нераспавшихся частиц N(t) определяется соотношением

N(t) = N(0)exp(-lambdat),(1)

где lambda1.gif (56 bytes) - постоянная распада.
Постоянная распада - вероятность распада частицы в единицу времени.
    Волновая функция psi(t) покоящейся частицы (p = 0) с энергией состояния E описывается соотношением

psi(t) = psi(0)exp(-iEt//h).(2)

Если энергия состояния E является действительной величиной, то вероятность нахождения частицы в данном состоянии не будет зависеть от времени, так как

|psi(t)|2 = |psi(0)|2.(3)

Т.е. частица описываемая волновой функцией (2) с действительным значением энергии является стабильной. Соотношение (2) описывает станционарное состояние. У нестабильного состояния энергия является комплексная величина

E = E0 - iГ/2.(4)

Тогда вероятность найти частицу в состоянии с энергией E = E0 - iГ/2 в момент времени t будет определяться соотношением

|psi(t)|2 = |psi(0)|2exp(-iГ//h),(5)

что согласуется с законом радиоактивного распада (1). При этом Г//h = lambda характеризует вероятность распада нестанционарного состояния. Смысл величины Г легко понять, если представить распадающееся состояние с помощью Фурье-преобразования не как функцию времени psi(t), а как функцию энергии Р(Е)

(6)

Т.е. энергия распадающегося состояния характеризуется не только величиной E0, но и шириной Г, описывающей скорость распада состояния. Чем больше ширина состояния Г, тем больше вероятность распада lambda1.gif (56 bytes) и тем меньше среднее время жизниtau распадающегося состояния, т.к.

tau = 1/lambda1.gif (56 bytes) = /h/Г.

 

Cреднее время жизниtau1.gif (59 bytes) -

.

(7)

Период полураспада T1/2 - время, за которое первоначальное количество частиц уменьшается в два раза

T1/2 = ln2/lambda1.gif (56 bytes)=0.693/lambda1.gif (56 bytes) = tau1.gif (59 bytes)ln2.

(8)

Глюоны
Чармоний, боттоний
Количество поколений фундаментальных фермионов
Слабые взаимодействия. Промежуточные бозоны
Открытие промежуточных бозонов
Слабые распады лептонов и кварков
Распады и реакции в кварковой модели
Слабые взаимодействия нарушают симметрии
Поляризация. Спиральность
Пространственная инверсия. Р-четность.
Примеры процессов с сохранением и без сохранения пространственной четности
Зарядовое сопряжение. Зарядовая четность
Комбинированная инверсия. CP-четность
Нейтральные каоны нарушают CP-симметрию
Осцилляции в пучке нейтральных каонов
Обращение времени
СРТ-теорема
Законы сохранения и симметрии
Атомное ядро
N-Z диаграмма атомных ядер
Масса и энергия связи ядра
Спин ядра
Электрический квадрупольный момент и форма ядра.
Магнитный дипольный момент ядра
Изоспин ядер. Изоспиновые мультиплеты
Дейтрон. Свойства нуклон-нуклонного взаимодействия.
Мезонная теория ядерных сил
Модели атомных ядер
Капельная модель ядра. Формула Вайцзеккера.
Модель ядерных оболочек. Одночастичные состояния.
Коллективные возбуждения ядер.
Законы радиоактивного распада ядер.
Альфа-распад.

Распространение и поглощение позитронного излучения происходит также как и электронного излучения, но естественно в магнитном и электрическом полях позитроны отклоняются в противоположном направлении по сравнению с электронами. Для позитронов характерен малый срок жизни. Позитрон существует только тогда когда движется. Замедленный позитрон взаимодействует с ближайшим электроном среды, в результате чего образуются два -кванта с энергией 0,51 Мэв каждый, излучающихся в противоположных направлениях.

Основные вопросы по курсу Физика ядра и частиц