Литература

1. "Субатомная физика. Вопросы. Задачи. Факты." под редакцией Б.С.Ишханова, изд-во МГУ 1994г.
2. Мухин К.Н. "Экспериментальная ядерная физика" (в трех томах) - М., Энергоатомиздат. 1993г.
3. Сивухин Д.В. "Общий курс физики", т.5,ч.2 "Атомная и ядерная физика" - М., Наука 1989г.
4. Б.С.Ишханов, И.М.Капитонов, В.И.Мокеев "Ядерная физика" конспект лекций, изд-во МГУ 1981г.
5. Готтфрид К., Вайскопф "Концепция физики элементарных частиц", - М., Мир 1988г.

Введение

Основные этапы развития ядерной физики.

• 1896 БЕККЕРЕЛЬ. Радиоактивность.
• 1911 РЕЗЕРФОРД. Строение атома. Ядро.
• 1914 РЕЗЕРФОРД. Ядерная реакция
• 1927 ГЕЙЗЕНБЕРГ.
  ШРЕДИНГЕР.
• 1932 ЧАДВИК. Нейтрон.
• 1932 ГЕЙЗЕНБЕРГ. ИВАНЕНКО. P-N модель ядра.
• 1933 АНДЕРСОН. Позитрон.
• 1931 - 1956 ПАУЛИ. Нейтрино.
• 1934 - 1947 ЮКАВА. -Мезон.
  Обменное взаимодействие.
• 1937 АНДЕРСОН. -мезон. (M=106 МэВ).
• 1938, 1942, 1946 ФЕРМИ. КУРЧАТОВ. Деление ядер. Реакторы.
• 1947 Странные частицы.
• 1955 Антипротон.
• 1960 ФЕРМИ. Резонансы. ( сек).
• 1963 ГЕЛЛ-МАНН. ЦВЕЙГ. Кварки.
• 1974 ПЕРЛ. -Лептон. (M=1770 МэВ).
• 1974 РИХТЕР. ТИНГ. -Частица. с-Кварк. (1.5 ГэВ).
• 1977 ЛЕДЕРМАН. -мезон. b-Кварк. (4.5 ГэВ).
• 1983 ,-Бозоны. (=80 ГэВ, =91 ГэВ).
• 1995 t-Кварк. (180 ГэВ).

На современном этапе развития нашего представления о структуре материи все сильновзаимодействующие частицы строятся из 6 кварков. В чисто фундаментальные частицы входят также 6 лептонов и 12 калибровочных бозонов - переносчиков взаимодействий.

Фундаментальные частицы

ЛЕПТОНЫ ;КВАРКИ

КАЛИБРОВОЧНЫЕ БОЗОНЫ
-квант; , -бозоны, 8 глюонов, (гравитон ?)

Модели ядер

Изменение представлений о стоении атомного ядра:

1. Однородно заряженная сфера.
2. Система А взаимодействующих нейтронов и протонов.
3. Система нуклонов, -изобар, пионов.
4. Кварковая структура нуклонов, входящих в состав ядра.

Опыт Резерфорда

Первые представления о размерах атомного ядра были получены из опытов Резерфорда по упругому рассеянию -частиц на ядрах золота. Дифференциальное сечение рассеяния -частицы на угол в кулоновском поле ядра описывается формулой Резерфорда.

• - кинетическая энергия налетающей частицы.
• - заряд налетающей частицы.
• - Заряд ядра мишени.

1. Точечное ядро

2. 

3. 

4. 

5. Упругое рассеяние

Рассеяние электронов на ядрах
Формула Мотта

Распределение электрического заряда в ядрах изучают в экспериментах по упругому рассеянию электронов. Формула Мотта описывает дифференциальное сечение упругого рассеяния электрона на бесспиновом сферически симметричном ядре.

1. Точечное ядро

2. 

3. 

4. Упругое рассеяние

Формфактор ядра

В случае сферически-симметричного распределения плотности электрического заряда, пространственное распределение плотности описывается с помощью формфактора . - зависит только от квадрата импульса, передаваемого электроном мишени и не зависит от энергии электрона.

Радиус атомного ядра

Распределение электрического заряда в сферически симметричных ядрах описывается с помощью двухпараметрического распределения Ферми. .

Рассеяние электронов на протонах и нейтронах

Дифференциальное сечение упругого рассеяния электронов, учитывающее распределение электрического заряда и магнитного момента нуклона описывается с помощью формулы Резенблата.

• - электрический формфактор нуклона
• - магнитный формфактор нуклона

Схема распада нейтрона: