#Физика атомного ядра

Исследуйте Области знаний

У нас представлены тысячи статей

Тег

Физика атомного ядра

Найденo 23 статьи

Ханс Гейгер

Физики

Гейгер Ханс

Ге́йгер Ханс (1882–1945), немецкий физик, член Берлинской АН (1937). Ученик Э. Резерфорда. В 1908 г. измерил заряд электрона и совместно с Резерфордом изобрёл прибор, позволяющий регистрировать отдельные заряженные частицы (счётчик Гейгера). Установил (совместно с Дж. М. Неттоллом) зависимость вероятности альфа-распада от энергии альфа-частиц (закон Гейгера – Неттолла).

Физические процессы, явления

Альфа-распад

А́льфа-распа́д (α-распад), испускание атомным ядром альфа-частицы (ядра 4He). Альфа-распад из основного (невозбуждённого) состояния ядра называют также альфа-радиоактивностью. Термин «-лучи» был введён вскоре после открытия А. А. Беккерелем в 1896 г. радиоактивности для обозначения наименее проникающего вида излучения, испускаемого радиоактивными веществами. В 1909 г. Э. Резерфорд и Т. Ройдс доказали, что -частицы являются дважды ионизованными атомами гелия. Известно свыше 300 -радиоактивных нуклидов, полученных в основном искусственно. Подавляющее большинство их относится к элементам, расположенным в периодической системе за свинцом (). Область экспериментальной физики, занимающаяся изучением спектров -частиц, – альфа-спектроскопия. Простейшая теория альфа-распада предложена Г. А. Гамовым в 1928 г.; она явилась первым приложением только что созданной квантовой механики к описанию ядерных явлений.

Природные объекты, эпохи, процессы, события

Научные направления

Ядерная физика

Я́дерная фи́зика, наука о строении, свойствах и превращениях атомных ядер. Базируется на экспериментальных данных о радиоактивности и ядерных реакциях. В экспериментах широко используют источники пробных частиц (главным образом ускорители заряженных частиц), применяют различные методы регистрации продуктов превращений атомных ядер. Теоретической основой ядерной физики является квантовая физика, законам которой подчиняются атомные ядра и частицы. В современной ядерной физике выделяют несколько направлений исследований: радиоактивный распад атомных ядер, ядерные реакции (включая синтез сверхтяжёлых ядер), изучение структуры ядра, а также свойств нуклон-нуклонного взаимодействия и ядерной материи. Ряд разделов ядерной физики выделились в самостоятельные научные направления: ядерная энергетика, нейтронная физика, ядерная астрофизика (изучающая нуклеосинтез в природе), управляемый термоядерный синтез и создание термоядерных установок. Важное прикладное значение ядерной физики проявилось в создании ядерного оружия. Среди мирных направлений использования достижений ядерной физики – ядерные методы в медицине, применяемые при диагностике и терапии заболеваний.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Научные теории, концепции, гипотезы, модели

Остров стабильности

О́стров стаби́льности, область на карте нуклидов, где располагаются сверхтяжёлые ядра, время жизни которых, согласно теоретическим расчётам, существенно превышает время жизни ядер, расположенных в соседних областях.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Термины

Ядерное топливо

Я́дерное то́пливо, материал, используемый для работы ядерного реактора. Содержит радионуклиды 235U, 239Pu, 232Th и др., способные поддерживать самопроизвольную цепную ядерную реакцию деления. Ядерное топливо с содержанием 235U до 20 % называют низкообогащённым, выше 20 % – высокообогащённым. Топливо используется в виде таблеток, пластин, стержней, трубок, сфер и др., которые собираются в тепловыделяющие элементы (твэлы). Твэлы в свою очередь собираются в более крупные жёсткие конструкции – тепловыделяющие сборки, которые устанавливаются в активную зону ядерного реактора. Ядерное топливо, отработавшее в ядерном реакторе, помещают в специальные хранилища на время спада остаточного энерговыделения и радиоактивности, затем отправляют на переработку и повторное применение в новых твэлах.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Термины

Цепные ядерные реакции

Цепны́е я́дерные реа́кции, ядерные реакции, в которых частицы, их вызывающие, образуются в ходе самих этих реакций. Пример такой реакции – реакция деления ядра 235U под действием нейтрона. В ходе этой реакции образуется более 1 нейтрона; один вторичный нейтрон продолжает цепочку ядерных реакций, а другие создают новые цепи, которые снова ветвятся. При коэффициенте размножения нейтронов k≫1 цепная ядерная реакция становится неуправляемой, при k=1 может происходить самоподдерживающаяся реакция, которая возможна, если масса делящегося вещества не меньше критической массы. Для создания управляемой реакции, идущей под действием нейтронов, время жизни одного поколения нейтронов должно быть достаточно велико.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Термины

Ядерные реакции

Я́дерные реа́кции, процессы, идущие при столкновении атомных ядер или элементарных частиц с другими ядрами и приводящие к изменению квантового состояния исходного ядра и/или его нуклонного состава. Также при ядерных реакциях могут появляться новые частицы, которые могут вызывать цепную ядерную реакцию. Ядерные реакции идут при сохранении системой энергии, импульса, углового момента, электрического и барионного зарядов, лептонного числа. Чётность волновой функции, описывающей состояние частиц до и после реакции, сохраняется в ядерных реакциях, обусловленных сильным взаимодействием или электромагнитным взаимодействием, и не сохраняется в ядерной реакции, обусловленных слабым взаимодействием. Ядерные реакции протекают как с выделением, так и с поглощением энергии, определяемой дефектом массы. Основной источник заряженных частиц, инициирующих ядерные реакции в лабораторных условиях, – ускорители заряженных частиц; источник медленных нейтронов и -квантов – ядерные реакторы.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Термины

Ядерный взрыв

Я́дерный взрыв, неуправляемый процесс высвобождения большого количества энергии за малый промежуток времени в результате цепных ядерных реакций деления либо термоядерных реакций синтеза (термоядерный взрыв). Для осуществления ядерного взрыва в результате цепной ядерной реакции деления необходимо, чтобы масса делящегося вещества (235U, 239Pu и др.) превысила критическую массу Mкp. Ядерные взрывы принято классифицировать по мощности ядерного заряда и местоположению (высоте) центра взрыва. К поражающим факторам ядерного взрыва относятся: ударная волна, световое излучение, радиоактивное заражение, проникающая радиация, электромагнитный импульс. Действие поражающих факторов изменяется в зависимости от вида взрыва.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Физические процессы, явления

Радиоактивность

Радиоакти́вность, самопроизвольное испускание атомным ядром элементарных частиц (или фрагментов ядер), при котором происходит изменение состава ядра и/или его энергетического состояния. Как правило, под радиоактивностью понимают распад только тех ядер, которые находятся в основном или изомерном состоянии. В более широком смысле в понятие «радиоактивность» включаются также распады высоковозбуждённых состояний ядер. Радиоактивность следует отличать от превращений составных ядер. Радиоактивность может быть естественной или искусственной, хотя между ними нет принципиального различия. К искусственной радиоактивности относят распад радионуклидов, синтезированных человеком в результате ядерных реакций. Радиоактивность открыта в 1896 г. А. А. Беккерелем. Искусственная радиоактивность открыта в 1934 г. Ирен и Фредериком Жолио-Кюри. В 1984 г. британские физики Х. Роуз и Г. Джонс открыли кластерную радиоактивность.

Природные объекты, эпохи, процессы, события

Научные эксперименты, проекты, программы

Эксперимент GERDA

Экспериме́нт GERDA (GERmanium Detector Array), международный эксперимент по поиску двойного безнейтринного бета-распада Ge-76. Проводится в подземной Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии совместно европейскими и российскими учёными. В эксперименте используют детекторы из особо чистого германия, обогащённого изотопом Ge-76. Детекторы погружают в жидкий аргон, который охлаждает их до рабочей температуры 87 К и одновременно служит дополнительной защитой от фонового излучения.

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

1

2

3