Elementar zarracha. Nominal zarracha A b zarralari

B-PARTICLE

beta zarrachaga qarang.

Tibbiy atamalar. 2012

Shuningdek, lug'atlar, ensiklopediyalar va ma'lumotnomalarda rus tilidagi so'zning talqinlari, sinonimlari, ma'nolari va B-PARTICLE nima ekanligini ko'ring:

• ZARRACHA
  yoki molekula - qarang Kimyo, ...
• ZARRACHA Entsiklopedik lug'atda:
  1, -s, f. 1. Bir narsaning kichik qismi, darajasi, miqdori. Iste'dodning eng kichik qismi. 2. Elementar soat turi (spec.) bilan bir xil. …
• ZARRACHA Brokxauz va Efron entsiklopediyasida:
  yoki molekula? Kimyoga qarang, ...
• ZARRACHA Zaliznyakga ko'ra to'liq urg'uli paradigmada:
  qismlari "tsy, ehtiyot qismlar" tsy, qismlari "tsy, ehtiyot qismlar" ts, qismlari "tse, ehtiyot qismlar" tsam, qismlari "tsu, qismlar" tsy, qismlar "tsei, qismlar" tsey, qismlari "tsami, ehtiyot qismlar" tse, .. .
• ZARRACHA Rus biznes lug'atining tezaurusida:
  Sinf: uchqun, don, ...
• ZARRACHA Rus tezaurusida:
  Sinf: uchqun, don, ...
• ZARRACHA Rus tilining sinonimlari lug'atida:
  Sinf: uchqun, don, ...
• ZARRACHA Rus tilining yangi izohli va derivativ lug'atida Efremova:
  1. g. 1) a) Smthning kichik qismi, kichik qismi. butun. b) trans. Kichik daraja, kichik miqdor; don. 2) Eng oddiy, elementar ...
• ZARRACHA Rus tilining to'liq imlo lug'atida:
  zarracha, -lar, televizor. …
• ZARRACHA Imlo lug'atida:
  zarracha, -lar, televizor. …
• ZARRACHA Ozhegov rus tilining lug'atida:
  1 narsaning kichik qismi, darajasi, miqdori iste'dodning eng kichik qismi. zarracha 2 Grammatikada: ravishlar hosil qilishda ishtirok etuvchi vazifali so'z ...
• Dahl lug'atida PARTICLE:
  (qisqartma) zarracha (qismi ...
• ZARRACHA Rus tilining izohli lug'atida Ushakov:
  zarralar, g. 1. Bir narsaning kichik ulushi, qismi. Changning eng kichik zarrasi. Men shu daqiqada bolalarimni, mulkimni va hamma narsani yo'qotishga tayyorman ...
• ZARRACHA Efremovaning tushuntirish lug'atida:
  zarracha 1. g. 1) a) Smthning kichik qismi, kichik qismi. butun. b) trans. Kichik daraja, kichik miqdor; don. 2) Eng oddiy, ...
• ZARRACHA Rus tilining yangi lug'atida Efremova:
  I 1. Bir butun narsaning kichik qismi, kichik qismi. ott. trans. Kichik daraja, kichik miqdor; don. 2. Eng oddiy, elementar qism ...
• ZARRACHA Rus tilining katta zamonaviy tushuntirish lug'atida:
  I 1. Bir butun narsaning kichik qismi, ulushi. 2. biror narsaning oz miqdori; don. II yaxshi. 1. ...dagi eng oddiy, elementar qism.
• INSON ZARRALAR
  zarralar. Kirish. E. h. ushbu atamaning aniq ma'nosida birlamchi, keyingi ajralmaydigan zarralar mavjud bo'lib, ular, taxminlarga ko'ra, ...
• Zarracha tezlatgichlari Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  zaryadlangan zarralar - yuqori energiyali zaryadlangan zarrachalarni (elektronlar, protonlar, atom yadrolari, ionlar) olish uchun asboblar. Tezlashtirish elektr toki yordamida amalga oshiriladi...
• KVANT MAYDON NAZARIYASI Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  maydon nazariyasi. Kvant maydon nazariyasi - cheksiz miqdordagi erkinlik darajasiga ega tizimlarning kvant nazariyasi (fizik maydonlar).K. va boshqalar., ...
• KVANT MEXANIKASI Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  mexanika to'lqin mexanikasi, mikrozarralar (elementar zarralar, atomlar, molekulalar, atom yadrolari) va ularning tizimlarini tasvirlash usuli va harakat qonunlarini o'rnatadigan nazariya ...
• ANTIPARTIKULLAR Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  ularning "egizaklari" bilan bir xil massa qiymatlari va boshqa jismoniy xususiyatlarga ega bo'lgan elementar zarralar guruhi - zarralar, lekin ...
• ALPHA chirish Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  (a-emirilish), oʻz-oʻzidan (oʻz-oʻzidan) radioaktiv parchalanish jarayonida atom yadrolari tomonidan alfa zarrachalarining chiqishi (qarang Radioaktivlik ). A.da - daryo. radioaktivdan ("ota-ona") ...
• AVTOFAZA Buyuk Sovet Entsiklopediyasida, TSB:
  elektronlar, protonlar, alfa zarrachalarining tezlashishini, zaryadlangan ionlarni yuqori energiyaga (bir necha MeV dan yuzlab GeV gacha) ko'paytirishni ta'minlaydigan hodisa ...
• ELEKTROMETALLURGIYA
• FRANZENSBAD Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  (Franzensbad yoki Kaiser-Franzensbad) - Avstriyaning Chexiyadagi mashhur kurorti, Eger shahridan 41/2 km uzoqlikda, 450 m balandlikda ...
• CHINNI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  (ishlab chiqarish). - F. bosh suyagi suyuqlik oʻtkazmaydigan sopol buyumlar (q. Kulolchilik ishlab chiqarish) boʻlimiga tegishli; tosh mahsulotlaridan (gr?s) ...
• Jismoniy jadvallar Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Jismoniy termometrlar turli moddalarning fizik xususiyatlarini tavsiflovchi raqamli ma'lumotlar to'plamidir. Bunday T.da odatda ... mumkin boʻlgan maʼlumotlar joylashtiriladi.
• METRIKA O'NLIK O'LCHALARINI RUS VA RUS TILIGA - METRIKAGA AYLANTIRISH UCHUN JADVALLAR Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Entsiklopedik lug'atda o'nlik o'lchovlardan foydalanish umuman qabul qilingan, ularning tizimi soddaligi tufayli tez orada xalqaro bo'lishni va'da qiladi. Uning asosiy birligi ...
• MEHNATLARNING ISTIQLARI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Men qat'iy ma'noda, S. tadbirkor uchun undan ishchilar uchun foydaliroq bo'lishiga erishish uchun ishni birgalikda tugatish deb ataladi ...
• ALKOLMETRİYA Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  S. yoki alkogolimetriya - har xil turdagi alkogolli suyuqliklardagi spirt (suvsiz spirt, etil spirti) miqdorini aniqlash uchun qoʻllaniladigan usullar majmui, ...
• ALKOROT, ISHLAB CHIQARISH VA ISTE'mol Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Rossiyada S.ning ishlab chiqarilishi Gʻarbiy Yevropada kashf etilgan va tarqalganidan keyin biroz vaqt oʻtgach paydo boʻlgan, yaʼni ...
• Oltingugurt, Kimyoviy element Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida.
• qand lavlagi Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  (qishloq xoʻjaligi) - S.ning dala madaniyati va xalq xoʻjaligi uchun ahamiyati. - Rossiyada shakar S. yetishtiriladigan joylar. - Ekinlar hajmi...
• KAZILGAN KAZILMALARDAGI SANITARYA SHARTLARI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  \[Ushbu maqola bu yerda konchilar, tog‘ politsiyasi va konchilik maqolalariga qo‘shimcha sifatida joylashtirilgan.\]. - Kon qazishda qatnashgan ishchilar soni ...
• Ribinsk Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Yaroslavl viloyatining okrug shahri, Volga daryosida, Cheremxa daryosining qo'shilishida. Sheksna daryosi shaharga qarshi Volgaga quyiladi. …
• ROSSIYA. IQTISODIYOT BO'LIMI: SUG'urta Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  1) Umumiy ma'lumot. Hozirgi vaqtda R.da sugʻurta tashkilotlarining quyidagi shakllari faoliyat koʻrsatmoqda: 1) davlat organlari, 2) zemstvo muassasalari, 3) ...
• ROSSIYA. IQTISODIYOT BO'LIMI: ALOQA MARSHURTLARI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  I I. R.da yoʻl ishlarini qandaydir tashkil etishni nazarda tutuvchi birinchi tarixiy maʼlumotlar 17-asrga toʻgʻri keladi. va ishora ...
• TUG'ILGANLIK Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  yoki aholining tug'ilishi - tug'ilganlar sonining ma'lum bir vaqtda, ma'lum bir hududda yashovchilar soniga nisbati. Qaysi davlatlar haqida ...
• HAQIQIY MAKTABLAR Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Gʻarbdagi R. maktablarining dastlabki tarixi Germaniyadagi haqiqiy taʼlim tarixi bilan chambarchas bogʻliq boʻlib, birinchi boʻlib Realschule nomini ishlatgan ...
• POYGALAR Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  yoki insoniyat zoti. - Odamlar o'rtasida jismoniy farqlar mavjudligi yoki insoniyatning alohida zotlarga bo'linishi ko'proq yoki kamroq hamma tomonidan tan olinadi ...
• SHAHAR XARAJATLARI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  1892 yildagi shahar reglamentiga koʻra, R.ning quyidagi bandlari shahar posyolkasi fondlariga tegishli: shahar davlat boshqaruvini saqlash va pensiya ishlab chiqarish ...
• QISHLOQ XO'JALIGI VA IQTISODIYoTIDA BUG'O'L Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida.
• Qo'shinlarni tashkil etish Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  O. qoʻshinlarining asosiy tamoyillari uning maqsadi bilan belgilanadi: davlatning qurolli kuchi boʻlish. Tashqi tomondan armiya va davlat o'rtasidagi bog'liqlik ustunlik bilan ifodalanadi ...
• ISH HAQI NAQD PUL Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  1) harbiy kafedrada - ular, dengiz boʻlimidagi O. kabi, har xil maʼnoga ega, bir tomondan ofitserlar va ...
• MOSKVA-YAROSLAVSK-ARXANGELSK TEmir YO'L Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Bu hozirgi muhim temir yo'l liniyalari tarmog'ining boshlanishi M.-Yaroslavl temir yo'li bo'lib, u jamiyat nizomi nashr etilishidan oldin ham mavjud edi. dor. Moskva liniyasi - ...
• MOSKVA-KURSKAYA, MOSKVA-NIJNIY NOVGORODSKAYA VA MUROMSK TEMIR YO'LLARI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  hukumat; Moskvadagi boshqaruv. Chiziqlardan iborat: M.-Kursk 503-asr, M.-Nijniy Novgorod 410-asr. va Muromskaya 107 c., jami 1020 c. …
• MARIINSKY TIZIMI Brokxauz va Evfron entsiklopedik lug'atida:
  Men Volga daryosini Sankt-Peterburg porti bilan bog'laydigan suv yo'llarining eng muhimi. Tizimning asosiy qismlari: Sheksna daryosi, Beloozero, Kovja daryosi (Kaspiy ...

1.2. Xususiyatlari β -radiatsiya

beta nurlanish ( b -zarralar) elektronlar (pozitronlar) oqimi bo'lib, ularning har biri bitta elementar zaryadga teng zaryadga ega, 4,8 × 10 - 10 CGSE elektrostatik birlik yoki 1,6 10 -19 kulon. dam olish massasi b -zarracha vodorod atomi elementar massasining 1/1840 qismiga teng (massadan 7000 marta kam) α -zarralar) yoki absolyut birliklarda 9,1 × 10 -28 g b dan ancha katta tezlikda zarralar harakat qiladi α -zarralar yorug'lik tezligining »0,988 (Eynshteyn massasi) ga teng bo'lsa, ularning massasini relativistik tenglama bo'yicha hisoblash kerak:

qayerda keyin - dam olish massasi (9,1 10 -28 g);

V - tezlik β -zarralar;

C yorug'lik tezligidir.

Eng tez uchun β -zarralar m ≈ 16 m o .

Birini chiqarganda b -zarrachalar elementning seriya raqami bittaga ortadi (elektron emissiyasi) yoki kamayadi (pozitron emissiyasi). Beta parchalanishi odatda bilan birga keladi g -radiatsiya. Har bir radioaktiv izotop to'plam chiqaradi b -juda har xil energiyadagi zarralar, ammo ular ma'lum bir izotopning ma'lum bir maksimal energiya xarakteristikasidan oshmaydi.

Energiya spektrlari b -nurlanish rasmda ko'rsatilgan. 1,5, 1,6. Energiyalarning uzluksiz spektridan tashqari, ba'zi radioelementlar atomning elektron orbitalaridan g-kvantlar tomonidan ikkilamchi elektronlarni ajratib olish bilan bog'liq chiziqli spektrning mavjudligi bilan tavsiflanadi (ichki konversiya hodisasi). Bu qachon sodir bo'ladi β - parchalanish oraliq energiya darajasidan o'tadi va qo'zg'alish nafaqat emissiya bilan olib tashlanishi mumkin γ -kvant, balki elektronni ichki qobiqdan chiqarib tashlash orqali ham.

Biroq, raqam b -bu chiziqlarga mos keladigan zarralar kichik.

Beta-spektrning uzluksizligi bir vaqtning o'zida emissiya bilan izohlanadi b -zarralar va neytrinolar.

p = n + b + + ē(neytrino)

n = p + b - + ē(antineutrino)

Neytrino beta-parchalanish energiyasining bir qismini oladi.

O'rtacha energiya b -zarracha 1/3 ga teng. E maks va 0,25-0,45 oralig'ida o'zgarib turadi E maks turli moddalar uchun. Maksimal energiya o'rtasida E maks b -radiatsiya va parchalanish doimiyligi l element Sergent nisbatni o'rnatdi (uchun E maksimal > 0,5 Mev),

l = k∙E 5 max (1,12)

Shunday qilib, uchun β - radiatsiya energiyasi β -zarralar kattaroq bo'lsa, yarimparchalanish davri shunchalik qisqa bo'ladi. Misol uchun:

Pb 210 (RaD) T = 22 yil, E maks = 0,014 MeV;

Bi 214 (RaC) T = 19,7 oy, E maks = 3,2 MeV.

1.2.1. O'zaro ta'sir β - materiya bilan nurlanish

O'zaro aloqada bo'lganda β -modda bilan zarralar, quyidagi holatlar mumkin:

a) atomlarning ionlanishi. U xarakterli nurlanish bilan birga keladi. Ionizatsiya qobiliyati β -zarralar energiyasiga bog'liq. Maxsus ionlanish qancha ko'p bo'lsa, energiya shunchalik kam bo'ladi β -zarralar. Masalan, energiya bilan β -zarralar 0,04 MeV 1 sm yo`lda 200 juft ion hosil bo`ladi; 2 MeV - 25 juft; 3 MeV - 4 juft.

b) Atomlarning qo'zg'alishi. uchun xosdir β -yuqori energiyaga ega zarralar, o'zaro ta'sir qilish vaqti β -elektronli zarralar kam va ionlanish ehtimoli kichik; Ushbu holatda β -zarracha elektronni qo'zg'atadi, qo'zg'alish energiyasi xarakterli rentgen nurlarini chiqarish orqali chiqariladi, sintillyatorlarda esa qo'zg'alish energiyasining muhim qismi chaqnash - ssintilatsiya (ya'ni ko'rinadigan hududda) shaklida namoyon bo'ladi.

c) Elastik sochilish. Yadroning (elektron) elektr maydoni og'ishganda sodir bo'ladi β -zarracha, energiya esa β -zarralar o'zgarmaydi, faqat yo'nalishi o'zgaradi (kichik burchak bilan);

d) Yadroning Kulon maydonida elektron sekinlashishi. Bunday holda, elektromagnit nurlanish qanchalik katta energiya bo'lsa, elektronning tezlashishi shunchalik katta bo'ladi. Alohida elektronlar turli xil tezlanishlarni boshdan kechirganligi sababli, bremsstrahlung spektri uzluksizdir. Bremsstrahlung uchun energiya yo'qotilishi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: bremsstrahlung uchun energiya yo'qotishlarining qo'zg'alish va ionlanishdagi yo'qotishlarga nisbati:

Shunday qilib, yo'qotishlar va bremsstrahlung faqat katta atom raqamlariga ega bo'lgan yuqori elektron energiya uchun ahamiyatlidir.

Ko'pchilik uchun β -zarralar, maksimal energiya 0,014-1,5 MeV oralig'ida yotadi, biz 1 sm yo'l uchun deb taxmin qilishimiz mumkin. β -zarralar 100 - 200 juft ion hosil qiladi. α -zarracha 1 sm yo'lda 25 - 60 ming juft ion hosil qiladi. Shuning uchun biz o'ziga xos ionlash qobiliyatini taxmin qilishimiz mumkin β- nurlanish a-nurlanishdan ikki daraja kichikroqdir. Kamroq ionlanish - energiya sekinroq yo'qoladi, chunki ionlanish kuchi (va qo'zg'alish ehtimoli) β -zarralar 2 daraja kichikroq, ya'ni u 2 daraja sekinroq sekinlashadi, ya'ni taxminan yugurish. β -zarrachalar kattaligidan 2 marta katta α- zarralar. 10 mg / sm 2 100 \u003d 1000 mg / sm 2 ≈ 1 g / sm 2.

Alfa (a) nurlari- musbat zaryadlangan geliy ionlari (He ++), atom yadrolaridan 14 000-20 000 km / soat tezlikda uchadi. Zarrachalar energiyasi 4-9 MeV. a-radiatsiya, qoida tariqasida, og'ir va asosan tabiiy radioaktiv elementlarda (radiy, toriy va boshqalar) kuzatiladi. Havodagi a-zarrachaning diapazoni a-nurlanish energiyasi ortishi bilan ortadi.

Misol uchun, a-toriy zarralari(Th232), 3,9 V MeV energiyasiga ega, havoda 2,6 sm yuguradi va 7,68 MeV energiyaga ega radiy C ning a-zarralari 6,97 sm yuguradi.Zarrachalarning to'liq so'rilishi uchun zarur bo'lgan minimal absorber qalinligi deyiladi. bu zarralarning ma'lum bir moddada harakatlanishi. Suv va to'qimalarda a-zarrachalarining diapazoni 0,02-0,06 mm.

a-zarralar to'qima qog'oz yoki yupqa alyuminiy qatlami bilan to'liq so'riladi. Alfa nurlanishining eng muhim xususiyatlaridan biri uning kuchli ionlashtiruvchi ta'siridir. Harakat yo'lida gazlardagi a-zarrasi juda ko'p miqdordagi ionlarni hosil qiladi. Masalan, 15° va 750 mm bosimdagi havoda bitta a-zarracha energiyasiga qarab 150000-250000 juft ion hosil qiladi.

Masalan, havodagi o'ziga xos ionlanish a-radon zarralari, 5,49 MeV energiyasiga ega, 1 mm yo'lda 2500 juft ion. a-zarrachalar oqimining oxirida ionlanish zichligi ortadi, shuning uchun yugurish oxirida hujayralarning shikastlanishi boshlang'ichga qaraganda taxminan 2 baravar ko'pdir.

a-zarralarning fizik xossalari ularning organizmga biologik ta'sir qilish xususiyatlarini va bu turdagi nurlanishdan himoya qilish usullarini aniqlash. A-nurlari bilan tashqi nurlanish xavfli emas, chunki nurlanish manbasidan bir necha (10-20) santimetr uzoqlashish yoki qog'oz, mato, alyuminiy va boshqa keng tarqalgan materiallardan tayyorlangan oddiy ekranni o'rnatish kifoya. butunlay so'riladi.

eng buyuk a-nurlari xavfi radioaktiv a-chiqaruvchi elementlarga urilganda va yotqizilganda ifodalanadi. Bunday hollarda tananing hujayralari va to'qimalari to'g'ridan-to'g'ri a-nurlari bilan nurlanadi.

Beta(b)-nurlari- atom yadrolaridan taxminan 100 000-300 000 km / s tezlikda chiqarilgan elektronlar oqimi. p-zarralarning maksimal energiyasi 0,01 dan 10 MeV gacha. b-zarrachaning zaryadi belgisi va kattaligi bo'yicha elektronning zaryadiga teng. Tabiiy va sun'iy radioaktiv elementlar orasida b-parchalanish tipidagi radioaktiv transformatsiyalar keng tarqalgan.

b-nurlari a-nurlariga qaraganda ancha katta kirib borish kuchiga ega. B-nurlarining energiyasiga qarab, ularning havodagi diapazoni millimetrning fraktsiyalaridan bir necha metrgacha o'zgarib turadi. Shunday qilib, havoda 2-3 MeV energiyaga ega b-zarrachalarning diapazoni 10-15 m, suv va to'qimalarda esa millimetr bilan o'lchanadi. Masalan, to'qimalarda maksimal energiyasi 1,7 MeV bo'lgan radioaktiv fosfor (P32) tomonidan chiqariladigan b-zarrachalar diapazoni 8 mm.

b- energiyaga ega zarra, 1 MeV ga teng, havoda yo'lda taxminan 30 000 juft ion hosil qilishi mumkin. b-zarralarning ionlash qobiliyati bir xil energiyadagi a-zarrachalarinikidan bir necha marta kam.

B-nurlariga ta'sir qilish organizmga b-zarrachalarini chiqaradigan faol moddalar kiritilganda, tashqi va ichki nurlanish bilan o'zini namoyon qilishi mumkin. Tashqi nurlanish paytida b-nurlaridan himoya qilish uchun materiallardan (shisha, alyuminiy, qo'rg'oshin va boshqalar) tayyorlangan ekranlardan foydalanish kerak. Radiatsiya intensivligini manbadan masofani oshirish orqali kamaytirish mumkin.

Xo'sh, yadroda neytron va protonlarni ushlab turadigan kuchlar qanday?

Elektr o'zaro ta'siri zarracha - foton bilan bog'liq. Xuddi shunday, Yukava proton va neytron orasidagi jozibador kuchlarning maxsus turdagi maydonga ega ekanligini va bu maydonning tebranishlari zarrachalar kabi harakat qilishini taklif qildi. Bu shuni anglatadiki, neytron va protonlardan tashqari, dunyoda boshqa zarralar ham bo'lishi mumkin. Yukava yadro kuchlarining allaqachon ma'lum bo'lgan xususiyatlaridan bu zarralarning xususiyatlarini aniqlay oldi. Masalan, u ularning massasi elektrondan 200-300 marta katta bo'lishi kerakligini bashorat qilgan. Va, mo''jiza! - bunday massaga ega bo'lgan zarracha kosmik nurlarda kashf etilgan! Biroq, birozdan keyin bu umuman bir xil zarra emasligi ma'lum bo'ldi. Ular uni muon yoki muon deb atashgan.

Va shunga qaramay, birozdan keyin, 1947 yoki 1948 yillarda Yukava talablariga javob beradigan zarracha, p-mezon yoki pion topildi. Ma'lum bo'lishicha, yadro kuchlarini olish uchun proton va neytronga pion qo'shilishi kerak. "Mukammal! - deb xitob qilasiz, - bu nazariya yordamida endi biz kvant yadro dinamikasini quramiz va pionlar Yukava ularni kiritgan maqsadlarga xizmat qiladi; Keling, bu nazariya ishladimi yoki yo'qligini ko'rib chiqaylik va agar shunday bo'lsa, biz hamma narsani tushuntiramiz." Bekor umidlar! Ma'lum bo'lishicha, bu nazariyadagi hisob-kitoblar shunchalik murakkabki, ularni hali hech kim amalga oshira olmagan va nazariyadan biron bir natija chiqarib ololmagan, uni tajriba bilan solishtirish hech kimga nasib qilmagan. Va bu deyarli 20 yildan beri davom etmoqda!

Biror narsa nazariyaga mos kelmaydi; bu haqiqatmi yoki yo'qmi bilmaymiz; ammo, biz allaqachon bilamizki, unda nimadir etishmaydi, unda qandaydir qonunbuzarliklar yashiringan. Biz nazariyani oyoq osti qilib, oqibatlarini hisoblab chiqayotganimizda, tajribachilar bu vaqt ichida nimanidir kashf qilishdi. Xo'sh, xuddi shu m-mezon yoki muon. Va bu nima uchun foydali ekanligini hali ham bilmaymiz. Shunga qaramay, kosmik nurlarda ko'plab "qo'shimcha" zarralar topildi. Bugungi kunga kelib, ularning soni 30 dan oshdi va ular orasidagi aloqani tushunish hali ham qiyin va tabiat ulardan nimani xohlayotgani va ularning qaysi biri kimga bog'liqligi aniq emas. Bizning oldimizda bu zarralarning barchasi bir xil mohiyatning turli xil ko'rinishlari sifatida hali ko'rinmaydi va bir-biriga o'xshamaydigan zarrachalar to'plami mavjud bo'lganligi toqat qilinadigan nazariyasiz bir-biriga bog'liq bo'lmagan ma'lumotlarning mavjudligini aks ettiradi. Kvant elektrodinamikasining inkor etib bo'lmaydigan muvaffaqiyatlaridan so'ng - yadro fizikasidan ma'lumotlar to'plami, bilim parchalari, yarim tajribali, yarim nazariy. Ulardan, aytaylik, protonning neytron bilan o'zaro ta'sirining tabiati bo'yicha so'raladi va bu kuchlar qayerdan kelganini tushunmasdan, undan nima bo'lishini ko'ring. Ta'riflanganidan tashqari, sezilarli taraqqiyot bo'lmadi.

Ammo, nihoyat, ko'plab kimyoviy elementlar ham bor edi va ular birdan ular orasidagi Mendeleevning davriy jadvalida ifodalangan aloqani ko'rishga muvaffaq bo'lishdi. Aytaylik, kaliy va natriy - kimyoviy xossalari bo'yicha o'xshash moddalar - jadvalda bitta ustunga tushdi. Shunday qilib, biz yangi zarralar uchun davriy jadval kabi jadval tuzishga harakat qildik. Bunday jadvallardan biri AQShda Gell-Mann va Yaponiyada Nishijima tomonidan mustaqil ravishda taklif qilingan. Ularni tasniflashning asosi elektr zaryadi kabi yangi raqamdir. U har bir zarrachaga tayinlanadi va uning "g'alatiligi" S. Bu raqam yadro kuchlari tomonidan ishlab chiqarilgan reaktsiyalarda o'zgarmaydi (xuddi elektr zaryadi kabi).

Jadvalda. 2.2 yangi zarralarni ko'rsatadi. Hozircha ular haqida batafsil gapirmaymiz. Ammo jadval, hech bo'lmaganda, biz qanchalik kam narsa bilganimizni ko'rsatadi. Har bir zarrachaning belgisi ostida uning megaelektronvolts yoki MeV deb ataladigan ma'lum birliklarda ifodalangan massasi (1 MeV 1,782 * 10) ko'rsatilgan. -27 G). Biz ushbu birlikni joriy etishga majbur qilgan tarixiy sabablarga kirmaymiz. Yuqoridagi jadvalda zarrachalar kattaroqdir. Bir ustunda bir xil elektr zaryadining zarralari, neytral - o'rtada, musbat - o'ngda, salbiy - chapda.

Zarrachalar qattiq chiziq bilan, "rezonanslar" - zarbalar bilan ta'kidlangan. Jadvalda umuman zarrachalar yo'q: foton va graviton yo'q, massasi va zaryadi nolga teng bo'lgan juda muhim zarralar (ular barion-mezon-lepton tasnifi sxemasiga kirmaydi) va ba'zi yangi rezonanslar yo'q (ph). , f, Y * va boshqalar.). Jadvalda mezonlarning antizarralari keltirilgan, lepton va barionlarning antizarralari uchun esa shunga o'xshash, lekin faqat nol ustunga nisbatan aks ettirilgan yangi jadval tuzish kerak bo'ladi. Elektron, neytrino, foton, graviton va protondan tashqari barcha zarralar beqaror bo'lsa-da, ularning parchalanish mahsulotlari faqat rezonanslar uchun yoziladi. Leptonlarning g'alatiligi ham yozilmagan, chunki bu tushuncha ularga taalluqli emas - ular yadrolar bilan kuchli ta'sir o'tkazmaydi.

Neytron va proton bilan birga bo'lgan zarrachalarga barionlar deyiladi. Bu massasi 1115,4 MeV bo'lgan "lambda" va deyarli bir xil massaga ega sigma-minus, sigma-nol, sigma-plyus deb ataladigan uchta boshqa "sigma". Deyarli bir xil massadagi (1-2% farqli) zarrachalar guruhlari multipletlar deyiladi. Multipletdagi barcha zarralar bir xil g'alatilikka ega. Birinchi multiplet juftlik (doublet) proton - neytron bo'lib, so'ngra singlet (bitta) lambda, keyin triplet (uchlik) sigma, dublet xi va singlet omega-minus keladi. 1961 yildan boshlab yangi og'ir zarralar kashf etila boshlandi. Ammo ular zarralarmi? Ularning umr ko'rish muddati shu qadar qisqa (ular hosil bo'lishi bilanoq parchalanadi)ki, ularni yangi zarralar deb atash yoki ularni parchalanish mahsulotlari, aytaylik, l va p o'rtasidagi "rezonansli" o'zaro ta'sir deb hisoblash kerakmi, noma'lum. energiya.

Yadro o'zaro ta'siri uchun barionlardan tashqari boshqa zarralar - mezonlar kerak. Bular, birinchi navbatda, yangi uchlik hosil qiluvchi uch xil pion (ortiqcha, nol va minus). Yangi zarralar ham topildi - K-mezonlar (bu dublet K+ va K 0 ). Har bir zarraning antizarrasi bor, agar zarracha o'zining antizarrasi bo'lmasa, p deylik.+ va p- bir-birining antizarralari, p 0 o'zining antipartikulidir. Antizarralar va K- K + bilan, va K 0 K 0 bilan `. Bundan tashqari, 1961 yildan keyin biz yangi mezonlarni yoki deyarli bir zumda parchalanadigan mezonlarni kashf qila boshladik. Bunday qiziqishlardan biri omega deb ataladi, ō, uning massasi 783, u uchta pionga aylanadi; bir juft pion olinadigan yana bir shakllanish mavjud.

Ba'zi noyob erlar juda muvaffaqiyatli davriy jadvaldan tushib ketganidek, ba'zi zarralar bizning jadvalimizdan tushib ketadi. Bular yadrolar bilan kuchli ta'sir o'tkazmaydigan, yadroviy o'zaro ta'sirga hech qanday aloqasi bo'lmagan, shuningdek, bir-biri bilan kuchli ta'sir o'tkazmaydigan zarralardir (kuchli deb atom energiyasini beradigan o'zaro ta'sirning kuchli turi tushuniladi). Bu zarralar leptonlar deb ataladi; Bularga elektron (massasi 0,51 MeV boʻlgan juda yengil zarracha) va muon (massasi elektronnikidan 206 marta katta) kiradi. Barcha tajribalardan xulosa qilishimiz mumkinki, elektron va muon faqat massa jihatidan farq qiladi. Myuonning barcha xossalari, uning barcha o'zaro ta'siri elektronning xususiyatlaridan farq qilmaydi - faqat bittasi boshqasidan og'irroq. Nima uchun u og'irroq, nima foyda, biz bilmaymiz. Ularga qo'shimcha ravishda neytral oqadilar ham mavjud - neytrino, massasi nolga teng. Bundan tashqari, hozirgi vaqtda neytrinolarning ikki turi mavjudligi ma'lum: biri elektronlar bilan, ikkinchisi esa muonlar bilan bog'langan.

Va nihoyat, yana ikkita zarracha bor, ular ham yadrolar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Biz allaqachon bilgan fotondir; va agar tortishish maydoni ham kvant mexanik xususiyatlarga ega bo'lsa (garchi tortishishning kvant nazariyasi hali ishlab chiqilmagan bo'lsa ham), unda, ehtimol, nol massaga ega graviton zarrasi ham mavjud.

"Nol massasi" nima? Biz bergan massalar tinch holatda bo'lgan zarrachalarning massalaridir. Agar zarraning massasi nolga teng bo'lsa, demak u dam olishga jur'at etmaydi. Foton hech qachon bir joyda turmaydi, uning tezligi har doim 300 000 km/sek. Biz hali ham nisbiylik nazariyasini tushunamiz va massa tushunchasining ma'nosini chuqurroq o'rganishga harakat qilamiz.

Shunday qilib, biz zarrachalarning butun majmuasiga duch keldik, ular birgalikda materiyaning asosiy qismi bo'lib tuyuladi. Yaxshiyamki, bu zarralarning barchasi bir-biridan o'zaro ta'sir qilishda farq qilmaydi. Ko'rinib turibdiki, ular o'rtasida faqat to'rt turdagi o'zaro ta'sirlar mavjud. Biz ularni kuchning kamayishi tartibida sanab o'tamiz: yadro kuchlari, elektr o'zaro ta'siri, (b-parchalanish o'zaro ta'siri va tortishish. Foton barcha zaryadlangan zarralar bilan qandaydir doimiy son 1/137 bilan tavsiflangan kuch bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu bog'lanishning batafsil qonuni ma'lum. - bu kvant elektrodinamika.Ogʻirlik kuchi har qanday energiya bilan oʻzaro taʼsir qiladi, lekin juda kuchsiz, elektrdan ancha kuchsizroq.Va bu qonun maʼlum.Keyin kuchsiz yemirilishlar ham bor: b-emirilish, buning natijasida neytron ancha sekin parchalanadi. proton, elektron va neytrino.Bu erda qonun aniqlangan Va kuchli o'zaro ta'sir (mezonning barion bilan bog'lanishi) bu shkala bo'yicha bir kuchga teng kuchga ega va uning qonuni ba'zilari bo'lsa-da, butunlay qorong'i. hech qanday reaksiyada barionlar soni oʻzgarmasligi kabi qoidalar maʼlum.

Zamonaviy fizikaning o'zi duch kelgan vaziyatni dahshatli deb hisoblash kerak. Men buni quyidagi so'zlar bilan ifodalagan bo'lardim: yadrodan tashqarida biz hamma narsani bilamiz; uning ichida kvant mexanikasi amal qiladi, u erda uning printsiplarining buzilishi topilmadi.

Bizning barcha bilimlarimiz harakat qiladigan bosqich nisbiy fazo-vaqtdir; tortishish kuchi ham u bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Biz koinot qanday boshlanganini bilmaymiz va biz hech qachon fazo-vaqt haqidagi g'oyalarimizni kichik masofalarda to'g'ri sinab ko'rish uchun tajriba o'tkazmaganmiz, faqat bu masofalardan tashqarida bizning qarashlarimiz xatosiz ekanligini bilamiz. Bundan tashqari, o'yin qoidalari kvant mexanikasi tamoyillari ekanligini qo'shish mumkin; va biz bilganimizdek, ular eski zarralardan yomonroq bo'lmagan yangi zarralarga tegishli. Yadro kuchlarining kelib chiqishini izlash bizni yangi zarrachalarga olib boradi; ammo bu barcha kashfiyotlar faqat chalkashlikka olib keladi. Biz ularning o'zaro munosabatlarini to'liq tushunmayapmiz, garchi biz allaqachon ular o'rtasidagi ajoyib aloqalarni ko'rgan bo'lsak ham. Aftidan, biz asta-sekin atomdan tashqari zarralar dunyosini tushunishga yaqinlashmoqdamiz, ammo bu yo'ldan qanchalik uzoqqa borganimiz noma'lum.

Tabiiy radioaktiv b-emirilish yadrolarning b-zarrachalar - elektronlar chiqishi bilan o'z-o'zidan parchalanishidan iborat. uchun joy o'zgartirish qoidasi

tabiiy (elektron) b-emirilish quyidagi ifoda bilan tavsiflanadi:

Z X A® Z + 1 Y A+ - 1 e 0.(264)

b-zarralarning energiya spektrini o'rganish shuni ko'rsatdiki, a-zarralar spektridan farqli o'laroq, b-zarralar 0 dan E max gacha bo'lgan uzluksiz spektrga ega. b-emirilish kashf etilganda, quyidagilarni tushuntirish kerak edi:

1) nima uchun ona yadro har doim E max energiyasini yo'qotadi, b-zarrachalarning energiyasi esa E max dan kam bo'lishi mumkin;

2) qanday shakllanganligi -1e0 b-emirilishda?, chunki elektron yadroning bir qismi emas;

3) agar b-parchalanish paytida chivinlar - 1 e 0, u holda burchak momentumining saqlanish qonuni buziladi: nuklonlar soni ( LEKIN) o'zgarmaydi, lekin elektronning spini ½ħ ga teng, shuning uchun (264) munosabatning o'ng tomonida spin munosabatlarning chap tomonidagi spindan ½ ħ ga farq qiladi.

1931 yilda qiyinchilikdan chiqish uchun. Pauli bundan tashqari buni taklif qildi - 1 e 0 b-emirilish vaqtida yana bir zarracha uchib chiqadi - neytrino (o o), uning massasi elektron massasidan ancha kichik, zaryadi 0 va spini s = ½ ħ. Bu zarracha energiya olib yuradi E max - E b energiya va impulsning saqlanish qonunlarining bajarilishini ta’minlaydi. U 1956 yilda eksperimental ravishda kashf etilgan. O o ni aniqlashdagi qiyinchiliklar uning past massasi va neytralligi bilan bog'liq. Shu munosabat bilan o , materiya tomonidan yutilishidan oldin juda katta masofalarni bosib o'tishi mumkin. Havoda neytrinolar ta'sirida bitta ionlanish harakati taxminan 500 km masofada sodir bo'ladi. Qo'rg'oshindagi energiyasi 1 MeV ~10 18 m. o o diapazoni b-emirilishda impulsning saqlanish qonuni yordamida bilvosita topish mumkin: impuls vektorlarining yig'indisi. - 1 e 0, o o va orqaga qaytish yadrosi 0 ga teng bo'lishi kerak. Tajribalar bu taxminni tasdiqladi.

b-emirilish vaqtida nuklonlar soni o'zgarmaganligi sababli, zaryad 1 ga ko'payganligi sababli, b-emirilish uchun yagona tushuntirish quyidagicha bo'lishi mumkin: biri o n 1 yadroga aylanadi 1 r 1 emissiya bilan - 1 e 0 va neytrino:

o n 1 → 1 r 1 + - 1 e 0+haqida taxminan (265)

Tabiiy b-emirilish chiqarishi aniqlangan elektron antineytrino - o haqida. Energetik jihatdan, reaktsiya (265) qulay, chunki qolgan massa o n 1 ko'proq dam olish massasi 1 r 1. Buni bepul kutish mumkin edi o n 1 radioaktiv. Bu hodisa aslida 1950 yilda yadro reaktorlarida yuzaga keladigan yuqori energiyali neytron oqimlarida aniqlangan va (262) sxema bo'yicha b-emirilish mexanizmini tasdiqlash bo'lib xizmat qiladi.

Ko'rib chiqilayotgan b-emirilish elektron deb ataladi. 1934 yilda Frederik va Joliot-Kyuri sun'iy pozitron b-emirilishini kashf etdilar, bunda elektron antizarra, pozitron va neytrino yadrodan chiqib ketadi (qarang: reaksiya (263)). Bunda yadro protonlaridan biri neytronga aylanadi:

1 r 1 → o n 1+ + 1 e 0+ o o (266)

Erkin proton uchun bunday jarayon energiya sabablarga ko'ra mumkin emas, chunki protonning massasi neytronning massasidan kichikdir. Biroq, yadroda proton zarur energiyani yadrodagi boshqa nuklonlardan olishi mumkin. Demak, reaksiya (344) ham yadro ichida, ham erkin neytron uchun sodir bo'lishi mumkin, reaksiya (345) esa faqat yadro ichida sodir bo'ladi.

b-emirilishning uchinchi turi K-tutishdir. Bunday holda, yadro o'z-o'zidan atomning K-qobig'ining elektronlaridan birini ushlaydi. Bunday holda, yadro protonlaridan biri sxema bo'yicha neytronga aylanadi:

1 r 1 + - 1 e 0 → o n 1 + u o (267)

Bu turdagi b-emirilishda yadrodan faqat bitta zarracha uchib chiqadi - o o. K-qo'lga olish xarakterli rentgen nurlanishi bilan birga keladi.

Shunday qilib, (265) - (267) sxemalar bo'yicha olib boriladigan b-emirilishning barcha turlari uchun barcha saqlanish qonunlari bajariladi: energiya, massa, zaryad, impuls, burchak momenti.

Neytronning proton va elektronga, protonning neytron va pozitronga aylanishi yadro ichidagi kuchlar taʼsirida emas, balki nuklonlarning oʻzida taʼsir qiluvchi kuchlar taʼsirida sodir boʻladi. Bu kuchlarga bog'langan o'zaro ta'sirlar zaif deb ataladi. Zaif o'zaro ta'sir nafaqat kuchli, balki elektromagnit ta'sirga qaraganda ancha zaif, lekin tortishish kuchidan ancha kuchliroqdir. O'zaro ta'sir kuchini elementar zarrachalar fizikasiga xos bo'lgan ~1 GeV energiyada yuzaga keladigan jarayonlar tezligi bilan baholash mumkin. Bunday energiyalarda kuchli o'zaro ta'sir tufayli jarayonlar ~10 -24 s, elektromagnit jarayon ~10 -21 sekundda sodir bo'ladi va zaif o'zaro ta'sir tufayli jarayonlarning vaqt xarakteristikasi ancha uzoqroq bo'ladi: ~10 -10 s, shuning uchun elementar zarralar dunyosi, zaif jarayonlar juda sekin kechadi.

b-zarrachalar materiyadan o'tganda energiyani yo'qotadi. b-emirilishdan kelib chiqadigan b-elektronlarning tezligi juda yuqori bo'lishi mumkin - yorug'lik tezligi bilan solishtirish mumkin. Ularning moddalardagi energiya yo'qotishlari ionlanish va bremsstrahlung tufayli sodir bo'ladi. Bremsstrahlung energiya yo'qotishlarining asosiy manbai hisoblanadi tez elektronlar uchun, protonlar va og'irroq zaryadlangan yadrolar uchun esa bremsstrahlung yo'qotishlari ahamiyatsiz. Da kam elektron energiya energiya yo'qotishlarining asosiy manbai hisoblanadi ionlanish yo'qotishlari. Bir oz bor kritik elektron energiyasi, bunda tormozlanish yo'qotishlari ionlanish yo'qotishlariga teng bo'ladi. Suv uchun u taxminan 100 MeV, qo'rg'oshin uchun - 10 MeV, havo uchun - bir necha o'n MeV. Bir jinsli moddada bir xil tezlikdagi b-zarralar oqimining yutilishi eksponensial qonunga bo'ysunadi. N \u003d N 0 e - m x, qayerda N0 va N qalinligi bo'lgan modda qatlamining kirish va chiqishidagi b-zarrachalar soni X, m- yutilish koeffitsienti. b _ nurlanish moddada kuchli tarqalgan, shuning uchun m nafaqat moddaga, balki b _ nurlanish tushadigan jismlarning hajmi va shakliga ham bog'liq. b-nurlarining ionlanish qobiliyati past, a-zarrachalarinikidan taxminan 100 marta kam. Shuning uchun b-zarralarning kirib borish kuchi a-zarralarnikidan ancha katta. Havoda b-zarrachalar diapazoni 200 m, qo'rg'oshinda 3 mm gacha bo'lishi mumkin. b-zarralar juda kichik massa va birlik zaryadga ega bo'lganligi sababli, ularning muhitdagi harakat traektoriyasi siniq chiziqdir.

12.4.6 g nurlar

12.4.1-bandda qayd etilganidek, g - nurlar aniq korpuskulyar xususiyatlarga ega qattiq elektromagnit nurlanishdir. Tushunchalar g yemirilishi mavjud emas. g - nurlar qiz yadro qo'zg'aluvchan holatda bo'lganda a- va b-emirilishga hamroh bo'ladi. Atom yadrolarining har bir turi uchun atom yadrosidagi energiya darajalarining yig'indisi bilan belgilanadigan g-nurlanish chastotalarining diskret to'plami mavjud. Shunday qilib, a- va g-zarralar diskret emissiya spektrlariga ega va

b-zarralar - uzluksiz spektrlar. g- va a-nurlarining chiziqli spektrining mavjudligi fundamental ahamiyatga ega va atom yadrolarining maʼlum diskret holatda boʻlishi mumkinligini isbotlaydi.

g - nurlarining moddalar tomonidan yutilishi quyidagi qonunga muvofiq sodir bo'ladi:

I = I 0e-m x , (268)

qayerda Men va men 0 - qalinlikdagi materiya qatlamidan o'tishdan oldin va keyin g - nurlarning intensivligi X; μ chiziqli yutilish koeffitsienti hisoblanadi. g - nurlarining moddalar tomonidan yutilishi asosan uchta jarayon tufayli sodir bo'ladi: fotoelektr effekti, Kompton effekti va elektron-pozitronning hosil bo'lishi ( e+e-) bug '. Shunday qilib μ yig'indi sifatida ifodalanishi mumkin:

m \u003d m f + m k + m p.(269)

g-kvant atomlarning elektron qobig'i tomonidan yutilganda, fotoelektrik effekt yuzaga keladi, buning natijasida elektronlar elektron qobiqning ichki qatlamlaridan ajralib chiqadi. Bu jarayon deyiladi fotoelektrik yutilish g nurlari. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, u g - kvant ≤ 0,5 MeV energiyalarida muhim ahamiyatga ega. Yutish koeffitsienti m f atom raqamiga bog'liq Z g-nurlarining moddalari va to'lqin uzunliklari. Atomlardagi, molekulalardagi yoki moddaning kristall panjarasidagi elektronlarning bog'lanish energiyasiga nisbatan g - kvantlarning energiyasi ortib borishi bilan g - fotonlarning elektronlar bilan o'zaro ta'siri tabiatda erkin elektronlar bilan o'zaro ta'sirga tobora yaqinlashmoqda. Bunday holda, bu sodir bo'ladi Komptonning tarqalishi g - elektronlardagi nurlar, m ga tarqalish koeffitsienti bilan tavsiflanadi.

g - kvant energiyasining elektronning ikki baravar tinch energiyasidan oshib ketadigan qiymatlarga ko'payishi bilan 2 m o c 2 (1,022 MeV), g nurlarining g'ayritabiiy darajada katta yutilishi sodir bo'ladi, bu elektron-pozitron juftlarining shakllanishi bilan bog'liq, ayniqsa og'ir moddalarda. Bu jarayon assimilyatsiya koeffitsienti bilan tavsiflanadi m p.

g-nurlanishning o'zi nisbatan zaif ionlash qobiliyatiga ega. Muhitning ionlanishi asosan har uch jarayonda paydo bo'ladigan ikkilamchi elektronlar tomonidan ishlab chiqariladi. g - nurlar - eng kirib boradigan nurlanishlardan biri. Masalan, qattiqroq g-nurlar uchun yarim yutuvchi qatlam qalinligi qo'rg'oshinda 1,6 sm, temirda 2,4 sm, alyuminiyda 12 sm, tuproqda 15 sm.