Білім беру бағдарламасы бойынша оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы Алматы 2021
жүктеу/скачать 1,3 Mb. Pdf көрінісі
|
| 15.3 Ядролық күштер
Ядродағы нуклондардың орасан зор байланыс энергиясы, нуклондар арасында, күшті кулондық тебу күшіне қарамастан, нуклондарды өте аз қашықтықта ұстап тұратын, өте қарқынды әсерлесу бар екенін көрсетеді. Нуклондардың ядролық әсерлесуі күшті әсерлесуге жатады. Ядролық күштердің негізгі ерекшеліктерін қарастырамыз. Жақыннан әсер етуші. Ядролық күштердің әсер ету қашықтығы шамамен ~ 10 –15 м. Егер, әсер ету қашықтығы 10 –15 м қашықтықтан айтарлықтай аз болса, нуклондардың тартылуы тебілуге ауысады. Ядролық күштердің зарядтық тәуелсіздігі. Күшті әсерлесу нуклондардың зарядтарына тәуелсіз, яғни протон мен протон, нейтрон мен нейтрон, протон мен нейтрон арасындағы өзара тартылу күштері бірдей болады. Ядролық күштер нуклондардың спиндерінің өзара бағдарлануына тәуелді. Мысалы, ауыр сутегі ядросы (дейтрон), ондағы протон мен нейтрон спиндері параллель болса ғана, түзіле алады. Ядролық күштер центрлі күш емес . Оларды әсерлесуші нуклондардың центрлерін қосатын сызық бойымен бағытталған деп елестетуге болмайды. Ядролық күштер қанығу қасиетіне ие. Әрбір нуклон басқа нуклондардың белгілі бір шектелген санымен ғана әсерлеседі. Себебі ядродағы нуклондар саны артқанымен олардың меншікті байланыс энергиясы тұрақты болып қалады. Ядролық күштер нуклондардың салыстырмалы жылдамдығына тәуелді. Ядролық күштердің алмасу сипаты. Қазіргі заманғы түсінік бойынша күшті әсерлесу нуклондардың пи-мезондар ( ) деп аталатын бөлшектермен виртуалды алмасуы арқылы жүзеге асады. Оларды көбнесе пиондар деп атайды. Пиондардың екі зарядтық күйі бар, е оң және теріс заряд. Бұл бөлшектер тұрақты емес және спиндері болмайды. Пиондардың негізгі қасиеттері 14.2-кестеде көрсетілген. 15.2 кесте – Пиондардың сипаттамалары Пионның белгіленуі Массасы, МэВ Электр заряды, е Өмір сүру уақыты, с 140 1 8 10 0 135 0 16 10 − 68 Нуклондар арасындағы алмасу әсерлесуін қарастырамыз. Егер нуклон энергиясының анықталмағандығы 2 c m шамасынан кем болмаса ол пион шығара алады. Бұл жағдайда энергияның сақталу заңының бұзылуы байқалмайды. Энергия-уақыт анықталмағандықтар қатынасы бойынша шығарылған пиондар 2 / c m = уақыттай өмір сүріп, сол нуклондарға немесе басқа нуклондарға қайта жұтылады. Бөлшектермен алмасу тек күшті әсерлесуде ғана емес, басқа да барлық әсерлесулер негізінде жатыр және табиғаттың фундаменталды кванттық қасиеті болып саналады. Әсерлесулерді жүзеге асыратын, шығарылатын және жұтылатын бөлшектер – виртуалды бөлшектер деп аталады. Виртуалды процестер нәтижесі: + + n p , − + p n , 0 + p p , 0 + n n . Жеке нуклон ядро өрісін құрайтын, виртуалды -мезондар бұлтымен (мезонды тон) қоршалған. Сонымен нуклондар арасындағы күшті әсерлесу, олардың өзара виртуалды пиондармен алмасуы арқылы жүзеге асады екен. Күшті әсерлесудің бірнеше схемасы төменде келтірілген. p n n n n p + + + + + , n p p p p n + + + + − , n n n n n n + + + + 0 . Ядролық күштердің алмасу сипаты нейтронның магниттік моментінің бар екенін түсіндіруге мүмкіндік береді. Айта кететін жағдай, нуклондардың пиондармен алмасу арқылы әсерлесуінің айтарлықтай сапалы теориясы құрылған жоқ. Оны құру кезінде күрделі математикалық қиыншылықтар кездеседі, оның басты себебі ядролық күштердің өте қуатты болуы. жүктеу/скачать 1,3 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|