А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Ядерне час

Ядерне час т визначає швидкість зміни хім. складу (концентрацій елементів) при ядерному горінні. Ядерне час дуже різко (експоненціально) залежить від темп-ри. У нормальних зірках, де підтримується гідростатіч.

Оскільки ядерні часи великі в порівнянні з електронними, при розгляді даного процесу ми будемо користуватися принципом Франка - Кондона, згідно з яким відстань між ядрами в момент розпаду автораспадного стану не змінюється.

Залежністьсереднього числа зоря - льної меншого перетину-дені частинок nch, народжуваних в рр -, рр - Ямі, в е е - анігіляції (заві. Тому резонанси володіють ядерними порами життя.

Цей період виявляється порядку характерного ядерного часу для нуклона, а величина t -порядку часу життя стану.

Залежність структурних ф-цій глибоко непружного процес-са vp - розсіяння від пере-менной ж (дані різних експер. Груп. I - ф-цня F (ж. г[і (7 ni ll Ч, (s. J. г - ф-ція ж P a. - (- ud - d. 3 - ф-ція q (х - хх. | Ставлення структурних функцій ядер заліза тадейтерію, поділених на відповідні масові числа (пружки - дані НА-4 в ЦЄPН, хрестики - дані СЛАК. Тонкі лінії - результати розрахунків у різних нуклонних моделях ядра без урахування иалонуклонних кореляцій (пунктирна лінія і з його урахуванням (штрихова лінія.Суцільна крива - облік 2% - ного змісту ефективних нуклон-антінуклонних пар. Він дає не усереднений по ядерному часу тядя 1 /тя (де тол - маса піона), а моментальний знімок кваркової структури ядра. На рис. 4 показано поведінку відносини структурних ф-цій ядерзаліза і дейтерію (ділених на відповідні масові числа) і порівняння їх з передбаченнями стандартної теорії ядра, побудованого з нуклонів, без урахування і з урахуванням малонуклонних кореляцій.

Час 10 - 23 сек іноді називають ядерним часом, їм і визначаєтьсячасовий масштаб у світі елементарних частинок.

Pаспад гіперфрагмента ядра, що спостерігався в фотоемульсії. Дивні резонанси, як і недивний, за ядерні часи переходять в стани з меншою масою (і спіном), поки не дійдуть до станів з найменшими масами, дляяких сильний розпад неможливий.

Якщо час взаємодії налетающей частинки з ядром не перевищує характерного ядерного часу, то механізм реакції істотно змінюється. Найважливішу роль тут відіграють прямі процеси, в які налітають частка ефективностикається з одним-двома нуклонами ядра, не зачіпаючи інших. Наприклад, реакція (р, п) може відбутися в результаті зіткнення протона з одним нейтроном ядра.

Час взаємодії (середній час процесу) отримаємо, якщо ядерне час помножимо на 1012 - 1013 і воноскладає - 10 - 10 сек.

Процеси, в яких проявляються сильні взаємодії, називаються швидкими і мають характерний час протікання - ядерне час.

Так, для частинки з енергією 1 МеВ (що сответствует її швидкості 107 м /с) характерне ядерне час Т10 - 15 м /107 м/С10 - с. Отже, складене ядро ​​живе настільки довго, що повністю забивгет, яким чином воно утворилося. Тому характер розпаду складеного ядра (випускання їм частки Ь) - друга стадія ядерної реакції - не залежить від спос обидва утворення складеного ядра -першій стадії.

Баріони з масою більший, ніж у нуклонів, але з вельми коротким часом життя, хоча і перевищує ядерне час.

Фізична (не технічна) область часів життя радіоактивних ядер охоплює проміжки часу від скільки завгодно великих допомітно перевищують характерне ядерне час прольоту.

Середній час життя складеного ядра (рівний 10 - 14 - 10 - ш с) на багато порядків перевершує ядерне час прольоту тя. Одне і те ж складене ядро ​​може розпадатися різними шляхами, причому характер цих шляхів і їхвідносна ймовірність не залежать від способу утворення складеного ядра.

Фізична (не технічна) область часів життя радіоактивних ядер охоплює проміжки часу від скільки завгодно великих до помітно перевищують характерне ядерне час прольоту.

Під час бурхливих подій типу гелієвої спалаху в ви-народжене ядрі або спалахів в гелієвій шаровому джерелі (див. § 33) ядерне час в центральних областях або в гелієвій шарі зменшується Д величини, порівнянної до локальних тепловим часом.

Множник nib, де тп -маса зарядженого півонії, вписаний руками, щоб отримати правильну розмірність і правильний порядок величини амплітуди: якщо ядерне час порядку 10 - 2 з поділити на G2m - 10 - 14 вийде час порядку 10 - 10с - характерний час життя гіперонів.

Між першим етапомядерної реакції і вильотом з складеного ядра тих чи інших частинок, як правило, проходить час, багато більшу так званого ядерного часу.

Баріони з відмінною від нуля дивиною у випадках, коли вони мають досить великою масою, здатні розпадатися посильному взаємодії і внаслідок цього мають ядерну часом життя.

Нестійкість, ведуча до ланцюгової реакції поділу, за своєю природою відрізняється від розглянутих вище проявів теплової нестійкості обумовлених зменшенням часу горіння т череззростання температурЬ1 Ядерне час ділення залежить не від температури, а від концентрацій швидких нейтронів при надкритичної масі діляться ядер. Тепловий характер цієї нестійкості проявляється в тому, що в виродженням речовині на початкових етапах розвитку ланцюговоїреакції відносне зростання тиску незначний і гідродинамічні руху і утворення ударної хвилі відбувається тільки після вивільненні всієї енергії ділення надважких ядер. Таку нестійкість можна назвати ядерно-тепловий.

Якщо виключити розпад я -ме вона, то у всіх інших випадках швидкість розпаду виявляється порівняно малої, так що час життя частинок на багато порядків перевершує ядерні часи і досягає - 10 сек у К2 - мозоіов. Малість константи слабкої взаємодії, величина до-рій відома з р-розпаду,може пояснити великий час життя мезонів. У кінцевому рахунку продуктами розпаду мезонів виявляються електрони і нейтрино. Особливе положення займає я - мезон, розпад к-рого відбувається на 2 у-кванта, і відповідно швидкість розпаду визначається не слабкими, аелектромагнітними силами.

Посиленню ролі процесів випромінювання при ядерних зіткненнях в порівнянні з атомними зіткненнями сприяє також заплутування частинки в ядрі, завдяки чому час, який проводить падаюча частка в ядрі, виявляється відносновеликим у порівнянні з характерним ядерним часом.

Як все теорії складових частинок, теорія Саката в її справжньої формі не може дати будь-які кількісні передбачення, зокрема, вона нездатна відповісти на питання - чи існують, крім уже відомих нам,інші стабільні (за шкалою ядерного часу) частинки.

Ядерне час т визначає швидкість зміни хім. складу (концентрацій елементів) при ядерному горінні. Ядерне час дуже різко (експоненціально) залежить від темп-ри. У нормальних зірках, де підтримуєтьсягідростатіч.

ЕПPі ЯМPявляють собою резонансні явища, і тому для їх спостереження необхідне виконання умови wt 1 де т - час релаксації. Ядерні часи релаксації вельми великі (часто вони вимірюються хвилинами), так що це вимога ніяких проблем нестворює. Для електронів провідності справа йде вже не так, і в цьому одна з причин того, що в металах важко спостерігати ЕПP.

ЕПPі ЯМPявляють собою резонансні явища, і тому для їх спостереження необхідне виконання умови ють 1 де р - час релаксації.Ядерні часи релаксації вельми великі (часто вони вимірюються хвилинами), так що це вимога жодних проблем не створює. Для електронів провідності справа йде вже не так, і в цьому одна з причин того, що в металах важко спостерігати ЕПP.

Самим дивним уявищі радіоактивності є колосальні в масштабах мікросвіту часи життя радіоактивних ядер. Дійсно, характерне ядерне час (див. гл. А на 10381 обороті ядро ​​раптом випускає а-частинку. Очевидно, що повинні існувати якісь дуже специфічніфізичні причини, за рахунок яких ядро ​​існує протягом таких воістину гігантських проміжків часу і потім все-таки мимовільно розпадається.

Однак отримання радіоактивних ізотопів в ядерних реакціях обумовлює необхідність особливообумовити мінімальну тривалість розпаду, що визначається як радіоактивний,; тим, щоб чітко розділити стадії виникнення радіоактивного ізотопу у вигляді продукту ядерної реакції і подальшого його розпаду. Ця мінімальна тривалість повиннаістотно перевищувати не тільки характеристичне ядерне час (- 1 () - 22 - Ю 21 сек), але і час, необхідний для зняття збудження утворюється в першій стадії ядерної реакції проміжного (складеного) ядра шляхом випромінювання.

Проміжне ядро ​​перебуває взбудженому стані. Через деякий час, велика в порівнянні з характерним ядерним часом, енергія в ядрі знову концентрується на одній частинці і слід її виліт з ядра - другий етап ядерної реакції.

При Z2 /A (Z2M) KpHT неможливе існування ядра. Діленнятакого надважкого ядра повинно відбуватися мимовільно за час, порівнянний з ядерним часом 10 - 22 с. Умова (82.12) обмежує можливості стійкого існування надважких ядер.

Pезультати, отримані за допомогою різних фізико-хімічних методів (динамічної ядерної поляризації, аналізу форми лінії ЕПP, Визначення ядерних часів релаксації), добре узгоджуються між собою. Вони показують, що в цис - (С) х спини локалізовані, в той час як в транс - (СН) х магнітні дефекти.

Для важких ядер, що знаходяться всильно збуджених станах, розподіл енергетичних рівнів є практично безперервним. Слід, однак, підкреслити, що навіть у цьому випадку час життя складеного ядра в сотні тисяч разів перевершує характерне ядерне час, рівний по порядку величиниЮ-23 сек.

Для важких ядер, що знаходяться в сильно збуджених станах, розподіл енергетичних рівнів є практично безперервним. Слід, однак, підкреслити, що навіть у цьому випадку час життя складеного ядра в сотні тисяч разів перевершуєхарактерне ядерне час, рівний по порядку величини Ю-29 сек.

Це означає, що час життя системи значно більше того часу, протягом якого стикається з ядром частинка може пройти відстань порядку розмірів ядра, не затримуючись в останньому. Якщовважати швидкість частинки порядку 4109 см /сек, і розміри ядра порядка 10 - 13 см, то характерне ядерне час буде порядку К) - 22 сек.

Чудовим, однак, є те, що закон збереження дивацтва справедливий і для сильних взаємодій елементарних частинок, як цеекспериментально перевірено багатьма способами. Збереження дивацтва відразу ж пояснює, чому такі розпади, як /С - т: it A - p, тс, 2 -Pі, відбуваються не гранично швидко (тобто не з часом життя близько ядерного часу 10 - 23 сек), як це повинно було б бути в результатісильних взаємодій. Збереженням дивацтва пояснюється також асоційоване народження дивних частинок в ядерних і фотоядерних процесах. Ці наслідки більш докладно розглядаються в гл.

При р-розпаді в ядрі відбувається перетворення нейтрона в протон абонавпаки, з одночасним випусканням пари легких частинок - електрона і антинейтрино або відповідно позитрона і нейтрино. Як ми вже говорили, р-розпад відбувається тільки за рахунок слабких взаємодій, що мають інтенсивність в 1024 разів меншу, ніж ядерні сили. Помножившихарактерне ядерне час 10 - 21 з на 1024 ми отримаємо цифру 103 с, грубо визначальну порядок часу життя р-активних ядер. З причин в) і г) можливі великі відхилення від цієї цифри в обидві сторони.

При р-розпаді в ядрі відбувається перетворення нейтрона в протон абонавпаки, з одночасним випусканням пари легких частинок - електрона і антинейтрино або відповідно позитрона і нейтрино. Як ми вже говорили, р-розпад відбувається тільки за рахунок слабких взаємодій, що мають інтенсивність в 1024 разів меншу, ніж ядерні сили. Помножившихарактерне ядерне час 10 - 21 з на 1024 ми отримаємо цифру 103 с, грубо визначальну порядок часу життяP- Активних ядер. З причин в) і г) можливі великі відхилення від цієї цифри в обидві сторони.

Нижчі за масою стану зачарованих часток розпадаються за рахунокслабкої взаємодії з характерними часами 10 - 12 - 10 - 13 с. Ці розпади відбуваються переважно з утворенням дивних частинок. Зачаровані резонанси за ядерні часи переходять в нижележащие стану, зберігаючи величину С.

Статичні характеристики частоназивають властивостями стабільних ядер. Наприклад, зараз вдається виміряти магнітні моменти збуджених ядерних рівнів, час життя яких має порядок 10 - 8 - 10 - 9 с. Згідно з оцінкою (1.1) ядерні часи прольоту мають порядок 10 - 22 с. Статичні характеристики маютьцілком певний сенс для часів життя, що перевищують t на кілька порядків.

Статичні характеристики часто називають властивостями стабільних ядер. Наприклад, зараз вдається виміряти магнітні моменти збуджених ядерних рівнів, час життя яких маєпорядок 10 - 8 - 10 - 9 с. Згідно з оцінкою (1.1) ядерні часи прольоту мають порядок 10 - 22 с. Статичні характеристики мають цілком певний сенс для часів життя, що перевищують тядерн на кілька порядків.

Так як гравітаційні сили між частинками дуже малі, то вядерній фізиці розглядаються три види взаємодій: сильні, електромагнітні і слабкі. Всі вони характеризуються збереженням електричного та баріонів зарядів. Сильні взаємодії відбуваються за ядерні часи (10 - 24 - 10 - 23 сек), з великим перетином (- 10 - 27 еж2),характеризуються збереженням парності, ізотопічного спина і його проекції, збереженням дивацтва.

Електромагнітна взаємодія приблизно в 100 разів слабкіше сильного. Це означає, наприклад, що при зіткненні заряджених піонів і баріонів ймовірність процесів,викликаних електромагнітним взаємодією, в 100 разів менше вірогідності процесів, викликаних сильним взаємодією. Тому час, характерне для електромагнітної взаємодії, в 100 разів більше ядерного часу. Електромагнітна взаємодія є єдиним з взаємодій мікросвіту, яке проявляється в макроскопічних явищах і процесах.

Але, як правило, найбільш вірогідний такий результат, при к-ром падаюча частинка, передаючи нек-рую енергію нуклонів усередині ядра, не вибиває їх, проте, за межі ядра. У цьому випадку утворюється складене ядро. Пружне розсіяння і прямі процеси відбуваються за час, порівнянний з характерним ядерним часом. Взаємодія бомбардуючих часток з ядром мішені може бути описано за аналогією з проходженням світла через середовище, в до-рій падаюча хвиля відчуває розсіювання і часткове поглинання.

Це означає, що в мезоатомів свинцю ц - мезон перебуває 7 - 10 - 8 сек всередині ядра і не поглинається їм. Цей результат має велике значення. З іншого боку, час 10 - 8 сек в 1014 разів більше - ядерного часу (10 - 22 сек), яке характеризує внутрішньоядерні взаємодії. Це означає, що л-мезони взаємодіють з ядрами в 1014 разів слабкіше, ніж це необхідно для забезпечення короткодіючого характеру ядерних сил. Іншими словами, А-мезони не можуть бути квантами ядерного поля, що забезпечують взаємодію нуклонів в ядрі.

При енергіях вище приблизно 100 МеВ теорія Бора перестає бути справедливою. Тому в області високих енергій падаюча частинка втрачає, як правило, лише частину своєї енергії і вилітає з ядра. Час, протягом к-рого відбувається така взаємодія частинки високої енергії з ядром, за порядком величини близько до характерному ядерному часу. Перша отримала найменування внутрішньоядерної каскаду. На цій стадії падаюча частка вибиває з ядра кілька швидких нуклонів.

Час існування складеного (нестабільного) ядра може бути різним; у деяких воно дорівнює 10 - 14 - 1СГ15 с. Зазвичай цей час порівнюють з часом, який необхідно, щоб нуклон з енергією 10 МеВ (середня енергія нуклонів в ядрі) пройшов шлях, рівний діаметру ядра. Це час має порядок 10 - 22с, тому умовилися прийняти Т - 10 - 22 із за природне, або характерне, ядерне час. Таким чином, час існування нестабільних складових ядер значно більше ядерного часу, що дає підставу розглядати їх як певні проміжні системи в ланцюзі ядерних перетворень.