Методические рекомендации по изучению дисциплины а основные понятия и термины по Курсу «Теория ядра и элементарных частиц Дорожка стабильности «дорожка» (стр. 1 из 6)
2 Лекционный комплекс и Методические рекомендации по изучению дисциплины
А) Основные понятия и термины по Курсу «Теория ядра и элементарных частиц
Дорожка стабильности – «дорожка», которую образуют атомы на диаграмме «энергия связи - массовое число». Явление, когда ядра сами по себе распадаются, называется радиоактивностью. Ядерные реакции – реакции, в результате которых из одних ядер (частиц) появляются другие ядра (частицы). Элементарные частицы – группа мельчайших в природе частиц, которые классифицируются по определенным признакам – массе, заряду, спину, времени жизни. Кварки – составляющие адронов (тяжелых частиц). Лептоны – бесструктурные легкие частицы, которые вмесите с кварками лежат в основе КХД. КХД- квантовая хромодинамика.
Б) Тезисы лекций
Занятие 1 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Вводная лекция
Цель лекции: Целью нашего курса является более подробное ознакомление с предметом физики ядра и элементарных частиц, а также с проблемами, существующими в данной области.
Вопросы к теме
1) Предмет ядерной физики и основные ее разделы.
2) Исторический обзор и основные этапы становления.
3) Основные характеристики ядер
4)
Кинематика процессов рассеяния частиц на ядрахТезисы лекционного занятия:
Нами будут рассмотрены следующие разделы ядерной физики и физики элементарных частиц:
1 Свойства ядер и радиоактивных излучений.
1.1 Свойства стабильных ядер и ядерных сил
1.2 Модели атомных ядер
1.3 Радиоактивные превращения ядер
1.4 Взаимодействие частиц и излучения с веществом
2 Физика элементарных частиц
2.1 Виды взаимодействий, постоянные взаимодействия
2.2 Нуклон – нуклонное взаимодействие при низких энергиях
2.3 Нуклон – нуклонное взаимодействие при высоких и сверхвысоких энергиях. Структура нуклонов
2.4 Частицы и резонансы
2.5 Унитарная симметрия сильных взаимодействий и квантовая хромодинамика.
Задания для самоконтроля
Повторите
1) Опыт Резерфорда
2) Радиоактивность
3) Капельную модель ядра
Задания для СРС и СРСП
Повторите, материал по радиоактивности и ответьте на следующие вопросы:
1) Разница между
распадами2) Особенности альфа – распада
3) Особенности бета – распада
4) Какие ядра подвержены альфа – распаду
5) Какие ядра подвержены бета – распаду
Основная литература: 1, стр. 1-20, Дополнительная литература: 1-7
Занятие 2 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Баланс распада
Цель лекции: Усвоить различные методы измерения массы ядра
Вопросы к теме
1 Масс – спектроскопия.
2 Баланс
распада.3 Баланс
распада.4 Масса нейтрона
Тезисы лекционного занятия:
Для определения точных значений масс атомных ядер используются следующие методы:
- масс – спектроскопия;
- энергетический анализ;
- баланс
распада;- Баланс
распада;- Микроволновая спектроскопия.
В 1910 г Содди высказал предположение о том, что дробные атомные массы объясняются существованием изотопов. С помощью масс – спектрометров были исследованы все элементы периодической системы элементов и почти у всех элементов было обнаружено по несколько изотопов.
Второй способ определения точных значений массы ядер основан на использовании энергетического баланса.
Данный способ дает хорошие результаты при:
- хорошей монохроматизации первичных частиц;
- точном измерении энергии первичных и вторичных частиц;
- уверенности в том, что исходное и конечное ядра находятся в основном состоянии.
Задания для самоконтроля
Разберитесь во всех методах определения массы ядер
Задания для СРС и СРСП
Повторите, каким образом определяются следующие понятия
1 Энергия связи ядра.
2 Удельная энергия связи ядра
3 Максимальная удельная энергия связи ядра
4 Какие ядра являются устойчивыми?
5 Какие свойства ядерных сил вам известны?
Основная литература: 1-2, Дополнительная литература: 1-7
Занятие 3 Лекция 1 ч,, СРСП 1 ч, СРС 1 ч
Тема лекции: Энергия связи ядра относительно всех нуклонов
Цель лекции: Выяснить, какие параметры влияют на прочность ядра
Вопросы к теме
1) Удельная энергия связи ядра относительно всех нуклонов. Устойчивость ядер.
2) Энергетическая поверхность.
3)
стабильные ядра и свойства ядерных сил4) Радиус ядер
Тезисы лекционного занятия:
Расположение дорожки
стабильных ядер определяется формулой: 
.Более точное представление о характере энергетической поверхности в зависимости от свойств ядер можно получить, рассматривая различные ее сечения.
Сечение энергетической поверхности плоскостью 
определяет значения
для всех ядер – изобар с данным 
. Оно имеет вид одной (для нечетных ) или двух (для четных ) парабол. В первом случае на параболе располагаются значения 
для четно – нечетных и нечетно – четных ядер. Во – втором случае на верхней параболе располагаются значения для четно-четных ядер, на нижней параболе – для нечетно – нечетных ядер.Сечение энергетической поверхности плоскостью
(семейство изотопов) или 
(семейство изотонов) имеет вид двух парабол. На одной из них располагаются значения для ядер с четным , а на другой – с нечетным. Вершины парабол соответствуют для наиболее устойчивых (как правило стабильных) ядер данного семейства, а ее ветвям – значения для радиоактивных ядер. Данное правило имеет исключение для нечетно – нечетных ядер, среди которых только четыре стабильных.Способы измерения радиуса ядра:
1)
, то число линий сверхтонкого расщепления равно 
, значит, спин ядра можно определить подсчетом числа линий сверхтонкого расщепления для полностью разрешенной картины.