Конспект лекций по ядерной физике

Машиностроительное черчение
Курсовая работа по Детали маши
Геометрическое черчение
Проекционное черчение
Изучение резьбовых соединений
Соединение деталей
Эскизы и рабочие чертежи деталей
Чтение и детелирование сборочного чертежа
Сборочный чертеж изделия
Графический редактор КОМПАС
Соединение деталей клейкой или пайкой
Начертательная геометрия
Техническая механика
Инженерная графика
Атомная энергетика
Электротехника
Изучение электрических цепей
Электрические фильтры
Основы полупроводниковой электроники
Расчет цепей постоянного тока
Метод узлового напряжения
Расчет цепей переменного тока
Пример расчета трехфазной цепи
Решение задач
Лабораторная работа
Лабораторные работы по ТОЭ
Исследование линейной электрической
цепи постоянного тока
Параллельная цепь переменного тока
Трехфазные нагрузочные цепи
Испытание однофазного трансформатора
Испытание генератора постоянного тока
Испытание асинхронного короткозамкнутого
двигателя
Испытание синхронного двигателя
Исследование переходных процессов
Линейная электрическая цепь второго порядка
Исследование полупроводниковых
выпрямителей
Трехфазные выпрямители
Характеристики и параметры биполярных
транзисторов
Исследование усилителя постоянного тока
Исследование усилителя низкой частоты
на транзисторе
Исследование управляемого тиристорного
выпрямителя
Исследование полупроводникового
стабилизатора напряжения
Исследование дешифраторов
Исследование электрических свойств
сегнетоэлектриков
Исследование свойств ферромагнитных
материалов
Температурная зависимость
сопротивления окислов металлов
Исследование электропроводности
полупроводниковых материалов
Математика
Лекции по математике

Вычислить несобственный интеграл

Вычислить неопределенный интеграл

Дифференциальные уравнения (ДУ)

Степенные ряды

Числовые ряды

Неопределенный интеграл

Несобственный интеграл 1-го рода

Исследовать сходимость интеграла

Основные методы интегрирования

Метод интегрирования по частям

Вычисление площадей плоских фигур

Определенный интеграл и его приложения

Однородные уравнения

Условие Липшица

Введение в математический анализ
Определённый интеграл
Замена переменных
Типовой расчет
История искусства
Абстрактное искусство
Романская и готическая архитектура
Архитектура ренессанса
Нотер-Дам-де-Пари
Архитектура Италии
Русское деревянное зодчество
Русское барокко
Судьба советской архитектуры

 

Строение и общие свойства атомных ядер

В настоящее время твердо установлено и не вызывает сомнений, что в составе атома имеется ядро (Резерфорд, 1911 г.). Атомные ядра обладают целым рядом свойств, которые позволяют отличать ядра отдельных химических элементов друг от друга, и в то же время являются общими характеристиками для всех ядер.

Атомные ядра могут быть стабильными, т.е. живущими неограниченно долго, и нестабильными, испытывающие спонтанные (радиоактивные) превращения.

Основными характеристиками стабильного атомного ядра являются число нуклонов в ядре, электрический заряд ядра, масса ядра, энергия связи ядра, размер ядра, спин ядра, магнитный и электрический моменты ядра, четность волновой функции, изотопический спин, статистика.

Нестабильные ядра имеют ряд дополнительных характеристик, таких как тип радиоактивного превращения, среднее время жизни, энергия, выделяемая при распаде.

Ядра могут находиться в различных энергетических состояниях и как любая квантовая система имеют свою, присущую только ядру данного нуклида, систему энергетических уровней. Состояние с наименьшей энергией называется основным, остальные – возбужденными. Ядра в возбужденных состояниях неустойчивы и, в отличие от основных состояний, могут находиться в возбужденных состояниях ограниченное время, испытывая спонтанные переходы в состояния с меньшей энергией.

  Протонно-нейтронная структура ядра.
 

Свойства ядер различных нуклидов можно систематизировать с помощью протонно-нейтронной диаграммы – таблицы, строки которой соответствуют нуклидам с одинаковым числом протонов, а столбцы – нуклидам с одинаковым числом нейтронов

  Заряд ядра Ядро имеет положительный электрический заряд, который образуют протоны.
  Масса ядра и масса атома
 

Связь между массой любого тела и его полной энергией

 

Масса атома

  Энергия связи ядра Ядро представляет систему связанных между собой нуклонов. Возникновение связанного состояния возможно только под действием ядерных сил притяжения, удерживающих нуклоны в ограниченном объеме. Устойчивость связанного состояния обеспечивается тем, что ядро как система из взаимодействующих между собой нуклонов должна иметь минимум полной энергии.
 

Cистема центра инерции

 

Дефект массы ядра

 

Удельная энергия связи

 

Максимум удельной энергии связи

  Размер ядра Первые представления о размерах ядра были получены Резерфордом при экспериментальном изучении рассеяния частиц с энергией ~ 5 МэВ при прохождении через тонкие пленки золота
  Спин, магнитный и электрический моменты ядер
 

Проекция момента

 

Модуль вектора момента

 

Магнитный момент ядра

 

Квантовое число спина

 

Метод ядерного магнитного резонанса

 

Электрический момент ядра

  Возбужденные состояния ядер Возбуждение ядра – сообщение ядру дополнительной энергии, в результате чего увеличивается его внутренняя энергия, и ядро переходит из основного состояния в возбужденное. Ядро является квантовой системой взаимодействующих нуклонов и имеет строго определенный и дискретный набор разрешенных энергетических состояний.
  Четность
 

Четность волновой функции

  Ядерные силы относятся к так называемым сильным взаимодействиям и существенно отличаются по своим свойствам от электромагнитных и гравитационных. В полной мере природа ядерных сил до настоящего времени не выяснена. Даже для простейшей системы из двух нуклонов неизвестна зависимость ядерных сил от расстояния между нуклонами. Короткодействие ядерных сил и свойство насыщения, многообразие свойств ядерных сил не позволяют создать законченную теорию, подобную квантовой электродинамики для расчета свойств атомов.
 

Интенсивность ядерного взаимодействия

 

Нецентральный характер ядерных сил

  Изотопический спин Сходство свойств у протона и нейтрона позволяет говорить оних как об одной частице - нуклоне, которая может быть в различных состояниях - протонном и нейтронном
 

Суммарный вектор изотопического спина

  Статистика – коллективное свойство системы взаимодействующих частиц, связанное с неразличимостью частиц и вероятностным характером описания состояний системы в квантовой механике. Определение этого понятия будет дано ниже. Статистика проявляется для систем, состоящих из не менее двух одинаковых микрочастиц.
 

Квантовая статистика

 

Примеры использования статистики

Модели атомных ядер

  Необходимость и классификация моделей
  Капельная модель
 

Физический смысл формулы Вейцзеккера

 

Следствия из формулы Вейцзеккера

  Оболочечная модель
 

Построение оболочечной модели

 

Систематика уровней

Радиоактивные превращения ядер
  Определение, виды радиоактивности, радиоактивные семейства
 

Радиоактивные семейства ( ряды )

  Основные законы радиоактивного распада
 

Cреднее время жизни ядра

 

Единица измерения активности - кюри

  Активация
  Альфа – распад
 

Энергия Альфа частиц

 

Анализ Альфа частиц

 

Постоянная распада

 

Теория Альфа – распада

  Бета – распад
 

Электронный Бета – распад

 

Е-захват

 

Регистрация

 

Энергия

 

Гипотеза Паули

 

Правила отбора Ферми

 

Ядерная изомерия

 

Теория Ферми

  Гамма – излучение ядер
 

Образование Гамма квантов

 

Метастабильньми состояния ядер

 

Электроны внутренней конверсии

 

Эффект Мессбауэра

Ядерные реакции

  Основные понятия и классификация
  Механизм ядерных реакций
 

Резонансное рассеяние

  Сечения ядерных реакций
 

Плотность потока частиц

 

Дифференциальное сечение

 

Связь между эффективным сечением и угловым распределением

Законы сохранения в ядерных реакциях
 

Закон сохранения барионного заряда

Импульсная диаграмма и кинематика ядерных реакций
 

Рассмотрение процесса

 

Выходной канал процесса

 

Векторная диаграмма импульсов

 

Энергетический порог

  Реакции под действием заряженных частиц
 

Реакции под действием альфа частиц

 

Реакции под действием протонов

 

Реакции под действием дейтонов

  Термоядерный синтез
 

Положительный энергетический выход

  Фотоядерные реакции
 

Линейная суперпозиция частот

  Реакции под действием нейтронов
 

Источники нейтронов

 

Энергетические группы

 

Взаимодействие нейтронов с ядрами

 

Резонансные процессы

 
Деление ядер
  Открытие и капельная модель
 

Энергетический барьер деления

 

Надбарьерный переход

  Основные свойства деления
 

Кинетическая энергия нейтронов

 

Мгновенные нейтроны деления

  Цепная реакция деления
 

Время нейтронного цикла

 

Цепной процесс

 

Критический и подкритический режим

 

Кинетика цепного процесса

Лекции по искусству. Конспекты по физике, математике, информатике