Повторите свойства реакций, называемых составными.
3 Долина стабильности и трансурановые элементы.
Трансурановыми элементами называют элементы с атомным номером больше 92. Систематическое изучение свойств радиоактивных ядер показало, что периоды альфа – распада и спонтанного деления радиоактивных ядер с
должны быть много меньше возраста Земли.
, в периодической системе элементов, могут быть образованы искусственно, при помощи ядерных превращений. Простейшее ядерное превращение – реакция радиационного захвата нейтрона ядром урана – 238 с последующим бета – распадом образовавшегося изотопа урана:
. Задания для самоконтроля
1) Расскажите о получении трансурановых элементов 93 – 97
2) Расскажите о получении трансурановых элементов 98-102
3) Расскажите о получении трансурановых элементов долины стабильности
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП
Повторите, каким образом определяются следующие понятия
1) Вспомните, какие элементы наиболее прочны
2) Постройте долину стабильности
3) Что понимают под островом стабильности
4) Достижение острова стабильности и трансурановые элементы
Занятие 10 Лекция 1 ч, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Элементарная теория детрона. Мезонная теория ядерных сил
Цель лекции: Познакомиться с обменной теорией сил
Вопросы к теме:
1 Мезон как обменная частица
2 Обменная теория ядерных сил
3 Единый подход к теории разных сил
Тезисы лекционного занятия:
Из нуклон – нуклонных взаимодействиях при больших энергиях, было установлено, что ядерные силы являются обменными. То есть при рассеянии нейтрона на протоне они меняются своими зарядами, так что нейтрон после рассеяния летит в качестве протона, а протон – в качестве нейтрона (рассеяние с перезарядкой). Из опытов по рассеянию было выяснено, что нуклоны находятся на расстояниях порядка 2 фм, и по видимому силы ядерного взаимодействия не позволяют сблизиться на еще меньшее расстояние. То есть на малых, порядка 0,4 – 0,5 фм расстояниях силы притяжения сменяются силами отталкивания.
Сложный характер взаимодействия приводит к тому, что даже для примерного описания его потенциала нужна восьмичленная формула вида:
В 1935 год японский физик Юкава предположил, что взаимодействие между нуклонами осуществляется за счет обменной частицы, названной частицей Юкавы. Виртуальный мезон, по замыслу Юкавы обеспечивает взаимодействие подобно тому, как гамма-квант обеспечивает электромагнитное взаимодействие.
уравнение:
,где
плотность мезонного заряда нуклона (уравнение Клейна – Гордона – Фока).Для стационарного случая
имеет вид:
,Где
. Дейтрон – это простейшее составное ядро, содержащее один протон и один нейтрон. Энергия связи дейтрона очень мала: 
, она совпадает с энергией отделения протона и нейтрона от ядра дейтрона. Спин дейтрона равен единице, а магнитный момент:
и примерно равен сумме магнитных моментов протона и нейтрона:
Задания для самоконтроля:
1) Почему не полного совпадения между суммарным моментом протона и нейтрона и моментом
2) Каким образом определяется магнитный момент ядра
3) Как ищется множитель Ланде?
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП
Повторите, каким образом определяются следующие понятия: спин частицы, спин электрона, спин ядра. Выясните, каким образом спин ядра влияет на его свойства, как меняется форма ядра в зависимости от спина, какая из квантовых характеристик определяется формой ядра
Занятие 11 Лекция 1 ч, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Структура нуклонов
Цель лекции: Познакомиться с партонной моделью
Вопросы к теме
1 Опыты по выявлению структуры нуклонов
2 Партонная модель
3 Антинуклоны и антиядра
Тезисы лекционного занятия:
Установить структуру нуклонов только «обстрелом» одних частиц другими. О данных процессах мы говорили на прошлом занятии. Но если увеличивать энергию взаимодействующих нуклонов, то при каждом протон – протонном взаимодействии рождается множество пионов. Процесс множественной генерации происходит следующим образом. При столкновении летящих на встречу друг другу протонов возникает множество адронов, которые почти не разлетаясь, образуют узкие струи, направленные вперед и назад вдоль линии относительного движения сталкивающихся частиц; угловые размеры струй обратно пропорциональны энергии соударения.
Партонную (корпускульную) модель адронов разработал Фейнман.
По гипотезе Фейнмана, адроны состоят из большого числа частиц.
Процесс столкновения электрона с протоном в данной модели выглядит следующим образом. Принимается, что протон газообразное тело, состоящее из партонного газа, а налетающий на протон электрон рассеивается на отдельных частичках данного газа – партонах. Считается, что внутри протона и других адронов содержится смесь партонов разной массы от самых легких до самых тяжелых. Не определяется число партонов, принимается только, что их суммарная энергия равна полной энергии протона. Тогда кривая имеет смысл распределения энергий (масс) партонов.
Задания для самоконтроля:
1) Деление материи на вещество и антивещество
2) Что происходит при встрече частицы и античастицы
3) Изложите теорию Фейнмана
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Задания для СРС и СРСП
Повторите кварковую модель частиц
Занятие 12 Лекция 1 ч, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции Лептоны
Цель лекции: Выявить основные свойства легких частиц
Вопросы к теме
1 Электрон и позитрон
2 Позитроний
3 Нейтрино
4 Мюоны
5 Мюонные нейтрино и антинейтрино
6 Взаимодействие мюонов с веществом
Тезисы лекционного занятия:
Электрон был открыт Томсоном в 1895 году. Изучая катодные лучи, он нашел заряд частиц с отрицательным элементарным зарядом равным 4,8 10-10СГСЭ и массой 9,1 10-28г. При этом во всех вариантах опыта с катодными лучами (различный материал катодов, различный газ и т.д.) оказалось, что частицы имеют одинаковую массу и заряд. Исследование электролиза, электронной эмиссии и других явлений привело к результату, что внутри атомов содержатся в разном количестве тождественные элементарные частицы, которые при известных условиях могут быть отделены от атома. Из дальнейших исследований выяснилось, что электрон обладает внутренним моментом количества движения – спином, равным
, и соответствующим ему магнитным моментом, равным одному магнетону Бора: 
*Электрон был открыт Томсоном в 1895 году. Изучая катодные лучи, он нашел заряд частиц с отрицательным элементарным зарядом равным 4,8 10-10СГСЭ и массой 9,1 10-28г. При этом во всех вариантах опыта с катодными лучами (различный материал катодов, различный газ и т.д.) оказалось, что частицы имеют одинаковую массу и заряд. Исследование электролиза, электронной эмиссии и других явлений привело к результату, что внутри атомов содержатся в разном количестве тождественные элементарные частицы, которые при известных условиях могут быть отделены от атома. Из дальнейших исследований выяснилось, что электрон обладает внутренним моментом количества движения – спином, равным
, и соответствующим ему магнитным моментом, равным одному магнетону Бора: 
*Настоящий, четвертый этап характеризуется накоплением данных и попытками создать теорию взаимодействий. Одной из которых, является квантовая хромодинамика (КХД). В 1928 году Дирак получил свое знаменитое релятивистское уравнение для электрона. Из этого уравнения вытекают значения спина и магнитного момента электрона.
. Суммарный спин позитрона и электрона может быть равным 0,1. Вследствие этого рассматриваются орто- и парапозитроний. Полный момент количества движения 
. Таким образом ортопозитроний может находится в состояниях: 
, а парапозитроний – в состояниях 
Внутреннее квантовое число четности позитрония равна 
, а орбитальная четность 
. Обычно аннигиляция позитрония происходит из 
состояния. Суммарный спин позитрона и электрона может быть равным 0,1. Вследствие этого рассматриваются орто- и парапозитроний. Полный момент количества движения
. Таким образом ортопозитроний может находится в состояниях: , а парапозитроний – в состояниях 
Внутреннее квантовое число четности позитрония равна 
, а орбитальная четность . Обычно аннигиляция позитрония происходит из состояния.
должны быть много меньше возраста Земли.
, в периодической системе элементов, могут быть образованы искусственно, при помощи ядерных превращений. Простейшее ядерное превращение – реакция радиационного захвата нейтрона ядром урана – 238 с последующим бета – распадом образовавшегося изотопа урана: