Сторінка
2

Основні властивості ядер атомів

Ядерні сили (у тій області, де вони діють) дуже інтенсивні. їхня інтенсивність значно більша за інтенсивність електромагнітних сил, тому що ядерні сили утримують усередині ядра однойменно заряджені протони, які відштовхуються один від одного з величезними електричними силами. Дослідження показують, що ядерні сили в 100—1000 разів сильніші за електромагнітні. Тому ядерну взаємодію і називають сильною.

Найменший час, за який дві частинки встигають провзаємодіяти ядерним чином, tядерт ≈10 -23 с Цей час у стільки ж раз менший, ніж той час, за який частинки встигають провзаємодіяти електромагнітним чином, у скільки ядерна взаємодія сильніша за електромагнітну.

Ядерні сили мають властивість насичення. Це означає, що в ядрі той самий нуклон взаємодіє не з усіма нуклонами ядра, а тільки з кількома сусідніми. Це схоже на валентність атома, який у хімічній сполуці взаємодіє не з усіма, а лише з певним числом сусідніх атомів.

Подібно до того, як електричні заряди беруть участь в електростатичній взаємодії одним із двох можливих способів, «позитивним» або «негативним», так і нуклони взаємодіють між собою двома способами. Такі способи взаємодії називають спінами. Якщо спіни однакові, то нуклони за допомогою ядерних сил з'єднаються між собою в складі ядра, а якщо спіни різні, то з'єднання не відбудеться.

Найважливішою властивістю ядерних сил є зарядова незалежність, тобто повна однаковість трьох типів ядерної взаємодії:

— між двома протонами;

— між нейтроном і протоном;

— між двома нейтронами.

Такі результати були отримані в результаті порівняння експериментальних даних із вивчення розсіювання одного нуклона на іншому.

Нарешті, взаємодія нейтрона з протоном має ще одну чудову особливість: ці дві частинки в процесі ядерної взаємодії можуть обмінюватися своїми електричними зарядами. Після взаємодії нейтрон перетворюється на протон, а протон — на нейтрон. Цю властивість називають обмінним характером ядерних сил.

Аналіз цього явища за допомогою методів квантової механіки дозволив з'ясувати механізм ядерної взаємодії. Відповідно до сучасних уявлень, ядерна взаємодія між нуклонами здійснюється за допомогою π-мезонів, що є переносниками (квантами) ядерної взаємодії.

У процесі ядерної взаємодії один нуклон випускає π-мезон, а інший поглинає його.

Крім протонів і нейтронів, у сильній взаємодії беруть участь ще багато частинок (більше 350), наприклад, так звані дивні частинки і резонанси.

Не можуть брати участь у сильній взаємодії фотон (переносник електромагнітного поля), електрон, позитрон, нейтрино, антинейтрино, мюони, т-лептони.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Т.1. Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка. –К, 1999.–532 с.

2. Матвеєв О.М. Механіка і теорія відносності. –К., 1993.–288 с.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики: В 6 т. Т.1. Механика.–М., 1989.–520 с.

4. Іванків Л.І., Палюх Б.М. Механіка.– К., 1995.– 227 с.

5. Хайкін С.Е. Фізичні основи механіки.– К., 1966.– 743 с.

6. Кушнір Р. Курс фізики. Ч.1: Механіка. –Львів, 2000.– 196 с.

7. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3 т. Т.1. Механика. Молекулярная физика.– М., 1987.– 416 с.

8. Иродов Н.Е. Основные законы механики.– М., 1985.– 248 с.