Ядерные реакции на мезонах

С образованием [ -мезоатомов и мезомолекул связано известное явление катализа ядерных реакций --мезонами (см. обзор [27]). Любопытная периодичность в характеристиках захвата ц -мезонов окислами различных элементов обнаружена недавно в Дубне [28]. Там же установлены различия картины перехвата --мезонов с водородных атомов на более тяжелые, в зависимости от того, исследуются ли смеси или химические соединения с участием водорода [29]. Указанные результаты представляются перспективными для изучения химических связей путем наблюдения захвата отрицательных мезонов.— Прим. ред. [c.464]

Протоны и другие частицы очень высоких энергий позволили не только открыть новые ядерные реакции, но и проникнуть еще глубже в тайны ядра. Установлено, что в результате ядерных реакций с частицами больших энергий из ядер (или нуклонов) вылетают новые элементарные частицы. Первая из них была открыта в 1948 г. в реакциях с альфа-частицами, ускоренными до 380 Мэе. Она имела массу, равную 273 электронным массам, и получила название пи-мезон, что в переводе на русский язык означает средний . Действительно, масса пи-мезона занимает промежуточное положение между массами электрона и протона. Следует отметить, что пи-мезоны были обнаружены еще в 1937 г. в космических лучах. [c.24]

Во всех уже изученных физических процессах суммарный электрический заряд частиц замкнутой системы сохраняется постоянным, иначе говоря, суммарный электрический заряд частиц, вступающих в реакцию, равен суммарному электрическому заряду продуктов реакции. Кроме того, во всех ядерных реакциях сохраняется так называемый барионный заряд, который для протона и нейтрона равен +1, а для античастиц — антипротона и антинейтрона —1. Барионный заряд легких частиц — электронов (е и е+), нейтрино мезонов — равен нулю. [c.214]

При бомбардировке атомов частицами с большой энергией (например, нейтронами, протонами, альфа-частицами и т. п.), имеющими энергию порядка 10 ккал/моль, получается множество различных продуктов происходящих при этом ядерных реакций. В табл. 2.4 указаны некоторые наиболее типичные реакции и приведено их объяснение в рамках нейтронно-протонной теории. Примечание. В одном из приведенных в этой таблице примеров имеется численная ошибка. Исправьте ее.) При очень высокой энергии бомбардирующих частиц, порядка 10 ° ккал/моль, происходит образование частиц с большими энергиями (называемых мезонами, барионами и т. д.), которое не может быть достаточно просто объяснено в рамках нейтронно-протонной теории. Однако, поскольку такие частицы с высокими энергиями имеют очень небольшую продолжительность жизни (порядка 10 с или еще меньше) и не обнаруживаются в большинстве химических исследований, мы можем пока не обращать внимания на этот недостаток нейтронно-протонной теории. [c.79]

На новом советском синхрофазотроне можно будет производить самые разнообразные ядерные реакции, искусственно получать и изучать неустойчивые частицы (мезоны, гипероны), выяснять детали строения ядра и природу внутриядерных сил. [c.182]

Ядерные реакции. Кроме радиоактивного распада, превращения элементов происходят при разнообразных ядерных реакциях. Под ядерными реакциями понимается взаимодействие соответствующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, а-частиц, многозарядных ионов, - -квантов и мезонов) с ядрами химических элементов. Наиболее простые ядерные реакции характеризуются следующим механизмом. Одна из бомбардирующих частиц захватывается ядром-мишенью, и образуется промежуточное составное ядро с очень короткой продолжительностью жизни ( Ю сек). Это так называемое компаунд-ядро испускает элементарную частицу или легкое ядро и превращается в новый изотоп. [c.41]

Несмотря на обилие элементарных частиц, исследования ядер элементов показали, что последние содержат только протоны и нейтроны позитронов, электронов и других частиц как самостоятельных в ядре нет. Эти частицы возникают в результате ядерных превращений за счет выделяющейся при этом энергии. Энергия из недр атома может выделяться или в виде фотонов (квант света), или же переходить в ту форму энергии, которая представляет собой массу и энергию электрона и позитрона и других частиц. Таким образом, энергия, освобождающаяся при ядерных реакциях, может выделяться в виде фотонов, электронов, позитронов, мезонов и других элементарных материальных частиц. [c.86]

Бор считал, что ядерные реакции протекают по следующему механизму ядро- мишень состоит из плотно упакованных протонов, которые удерживаются вместе за счет особых сил притяжения, вызываемых мезонами. Мезоны — мелкие ядерные частицы, которые непрерывно переходят от протонов к нейтронам, н наоборот. Для того чтобы образовалось новое ядро, бомбардирующая частица, или снаряд , должна обладать соответствующими размерами и энергией, достаточной для того, чтобы попасть в ядро- мишень и образовать сложное ядро, которое затем расщепляется (рис. 41). Бомбардирующая частица должна обладать большим запасом энергии, чтобы преодолеть отталкивание протонов ядра. Не всегда можно предсказать, какие именно частицы и в каком количестве получатся при данной ядерной реакции, так [c.140]

Можно предполагать, что современные взгляды на строение атомов из трех сортов элементарных частиц являются лишь промежуточным этапом, так как. самая элементарность этих частиц очень условна они способны превраш аться друг в друга и в другие элементарные частицы (нейтрино, позитроны, мезоны), наблюдаемые при ядерных реакциях и в космических лучах. [c.9]

Ядерной реакцией называется процесс взаимодействия ядра с другим ядром, элементарной частицей или фотоном, который длится в течение времени порядка сек или меньше и результатом которого является образование одного или нескольких новых ядер (и, возможно, других частиц). Большинство исследованных до настоящего времени ядерных реакций — это реакции между ядром и легкой частицей (нейтрон, протон, дейтрон, тритон, а-частица, электрон, мезон, фотон), приводящие к образованию ядра другого элемента и вновь одной или более легких частиц. Основным исключением из этого правила являются реакции деления и реакции, протекающие под действием тяжелых ионов (Li, Ве, В, С). [c.64]

При таком способе записи ядерных реакций символы п, р, d, а, е, у, X, л, р обозначают соответственно нейтрон, протон, дейтрон, а-частицу, электрон, у-квант, рентгеновский фотон, я-мезон, антипротон. [c.65]

До наступления эры высотных ракет и искусственных спутников исследования космических лучей ограничивались земной поверхностью или по крайней мере не слишком большими высотами. В этих случаях регистрируются не первичные заряженные частицы, а почти исключительно вторичное излучение, возникающее при ядерных реакциях, вызываемых первичными частицами в верхних слоях атмосферы. Эти реакции представляют собой взаимодействия ядер при очень высоких энергиях и сопровождаются образованием большого числа мезонов (главным образом я-мезо-нов) и нуклонов, многие из которых участвуют в дальнейших ядерных пре- [c.499]

Статистическая теория реакций впервые была предложена Ферми для объяснения множественного рождения я-мезонов при ядерных столкновениях в области высоких энергий. Элементы статистической теории применительно к химической кинетике были введены Каком в 1958 г. в работе [10], где при описании кинетики рекомбинации были использованы представления о потоках в фазовом пространстве. Законченный (правда, несколько упрощенный) вариант статистической теории химической кинетики впервые предложил Фирсов в 1962 г. [11]. Дальнейшее развитие статистическая теория нашла в работах Лайта с сотр. [12—15], Никитина [16—18], Туницкого с сотр. [19—21] и других (см. обзор [22], где приведена достаточно полная библиография). [c.170]

В качестве первичных продуктов ядерных столкновений возникают также нейтральные л°-мезоны с продолжительностью жизни порядка 10 сек, распадающиеся на два -кванта. Масса их около 264 Ше, т. е. на 9 электронных масс меньше массы заряженного мезона. Образование нейтральных мезонов наблюдается также при бомбардировке я--мезонами водорода, когда под действием мезонного облучения идут конкурирующие реакции [c.213]

Выл также получен и мюонный молекулярный ион [Н+]ы В+] , в котором протон и дейтрон удерживаются вместе отрицательным мюоном. В этом случае протон и дейтрон находятся на очень близком расстоянии (около 0,003 А), благодаря чему становится возможной реакция между ними, сопровождающаяся освобождением мюона и образованием ядра Не и дополнительного мюона при этом выделяется 5,4 МэВ энергии. Использование такого рода мезонной молекулы, возможно, позволит вести контролируемое получение энергии, выделяющейся при ядерном синтезе. [c.726]

Космические лучи при попадании в атмосферу Земли испытывают соударения с атомными ядрами элементов атмосферы, в результате чего возникают вторичные нейтроны разнообразных энергий и мезоны. Во всей толще атмосферы образуется в среднем 2,6 нейтр1см сек. В зависимости от энергии нейтронов в атмосфере протекают следующие ядерные реакции (тепловые нейтроны) [c.163]

Нейтрино наряду с электроном и мюоном принадлежит к семейству лептонов (легких частиц). Античастицей нейтрино является антинейтрино v. Существует закон сохранения лептонно-го заряда, аналогичный закону сохранения бариониого заряда, т. е. приписывая легкой частице — электрону е , отрицательному мюону (ц,--мезону) и нейтрино v, лептониый заряд, равный единице, а античастице — заряд минус единица, можно утверждать, что в ядерных реакциях сохраняется суммарный лептонный заряд. Поэтому говорят, что р -распад сопровождается вылетом лнтинейтрино, а испускание позитрона — вылетом нейтрино. [c.216]

Сравнительно недавно было обнаружено в атмосфере образование под действием вторичного космического излучения изотопа Ве ° в количестве 1000 ат./сек. м . Период полу распада Be равен 2.7 млн лет. В 1956 г.. появилось сообщение еще об одной ядерной реакции, вызываемой отрй-цательными мезонами космических лучей 1 [c.163]

Теоретические и экспериментальные возможности физики прон1Лого века были недостаточными для разрешения задачи о сложности атомов, но уже в конце его были открыты электроны, радиоактивность, законы строения спектров и другие явления, подготовившие создание современных представлений о строении атомов и молекул. Сейчас мы знаем, что все атомы построены из трех сортов частиц протонов и нейтронов, образующих ядро, и окружающих его электронов. Изменяя число этих частиц, можно превращать атомы одного сорта в атомы другого сорта и таким путем искусственно превращать и изготовлять элементы. Изучая при помощи квантовой механики строение электронных оболочек ядер, можно дать точное количественное объяснение периодического закона и воссоздать таблицу Менделеева. Однако историческое развитие этих успехов шло в обратном направлении законы строения электронных оболочек и теория валентности были созданы на основании таблицы Менделеева. Современные взгляды на строение атомов из трех сортов элементарных частиц являются лишь промежуточным этапом, так как самая элементарность этих частиц очень условна они способны превращаться друг в друга и в другие элементарные частицы (нейтрино, позитроны, мезоны и др.), наблюдаемые при ядерных реакциях и в космических лучах. [c.8]

В этой обзорной работе в форме таблиц представлен библиографический материал по исследованиям ядерных реакций под действием нейтронов, протонов, дейтронов и а-частиц при энергиях выше ЪОМэв, атакн е реакций с л-мезонами. [c.532]

Вследствие доминантности А(1232) в амплитуде элементарного фоторождения мезона, когерентная реакция (у, л°) на ядрах дает селективный инструмент для исследования свойств изобары А (1232) в ядерном окружении. Нерезонансные фоновые члены в амплитуде (у, лР) малы, хотя в детальные расчеты они должны быть включены. Поэтому можно ожидать, что основные свойства взаимодействия хорошо описываются на языке Л-дырочной модели. При таком описании амплитуда когерентного рождения для фотона с импульсом к и выходящего л° с импульсом q есть [c.348]

Бурное развитие техники ускорения заряженных частиц позволило изучать реакции, идущие под действием протонов, дейто-нов, а-частиц, нейтронов, у-квантов, электронов и мезонов (тяжелых электронов) очень большой энергии, измеряемой сотнями и тысячами электрон-вольт. Особый интерес представляет рассеяние элементарных частиц, т. е.. так называемые р, р , р, п и п, п рассеяния. Распределение рассеянных частиц по углам и энергиям позволяет сделать определенные заключения о характере сил элементарного взаимодействия между нуклонами, без чего невозможно построение теории ядерных сил. Рассеяние на легких ядрах позволило изучить распределение нуклонов в ядрах по их кинетической энергии. Кинетическая энергия нуклонов в ядрах при этом оказывается порядка нескольких миллонов или даже десятков миллионов электрон-вольт. [c.207]

Эти вопросы тесно связаны между собой. Атомные ядра очень неустойчивы. Протоны, действительно, должны отталкиваться друг от друга согласно законам электростатики. Но в ядре действуют и другие силы, так называемые обменные силы. Ядро — это не удобный отель, в котором расположились протоны и нейтроны. Это скорее бущующее море, где все движется, кипит, борется. Ядерные частицы непрерывно взаимодействуют между собой. Часть протонов превращается в нейтроны и наоборот. Именно при этих реакциях и отделяются те частицы, о которых мы говорили в начале урока. Здесь образуются и мезоны, и нейтроны, и позитроны... [c.173]

НИЯ плотности силовых линий магнитного ПОЛЯ в полярных областях. Внутренний пояс состоит в основном из протонов с энергиями от нескольких мегаэлектронвольт до нескольких сотен мегаэлектронвольт. Максимальное значение плотности потока приходится на протоны с энергией около 50 МэВ и электроны, плотность потока которых в диапазоне 100— 400 кэВ практически не зависит от энергии. Максимальная плотность потока протонов равна примерно 4 10 част./ (см -с) на высоте примерно 1,5 земного радиуса. Энергия протонов во внешнем поясе составляет 0,1—0,5 МэВ, причем их большая часть сосредоточена в области малых энергий. Плотность потока частиц в радиационных поясах изменяется вместе с изменением плотности потока первичного космического излучения в пределах 11-летнего солнечного цикла [1]. Первичное космическое излучение почти полностью исчезает на высоте 20 км. Взаимодействуя с ядрами атомов, присутствующих в воздухе, частицы высоких энергий первичного космического излучения образуют нейтроны, протоны и мезоны. Часитщ>1 с меньшими энергиями теряют свою энергию в результате процессов ионизации. Многие из частиц вторичного космического излучения обладают достаточной энергией для того, чтобы вызвать ряд последующих ядерных взаимодействий с ядрами атомов азота и кислорода, присутствующими в атмосфере. В этих реакциях образуются различные продукты активации (так называемые космогенные радионуклиды). Население Земли подвергается воздействию практически только вторичного космического излучения. В табл. 4.2 приведены данные о скорости образования и распределении естественных космогенных радионуклидов Н, Ве, и Ыав атмосфере. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология