Роль р-мезона

Фм, важные степени свободы ограничены низшими состояниями спектра нуклонов и мезонов, показанными на рис. 1.1. Некоторые свойства этих состояний приведены в табл. 1.1. Главные роли играют пион со своей исключительно малой массой Шл— 140 МэВ, нуклон и изобара А(1232). Существенны также и векторные мезоны р и (О. Это и есть те составляющие, на языке которых мы проводим дальнейшее рассмотрение. [c.11]

Измеренный радиус протона 0,86 Фм не мал в сравнении со средним межнуклонным расстоянием в ядрах й 1,8 Фм. Однако необходимо быть очень аккуратным в интерпретации этого факта. Как и в случае пиона, ожидается, что в протон-протонном взаимодействии важную роль играют нейтральные векторные мезоны (рис. 1.7). В этом случае правила отбора допускают вклады и от р°-мезона, и от ш-мезона. Такая картина была систематически [c.17]

Всюду выше вплоть до этого момента рассмотрение было вполне общим. Сейчас мы напомним (см. раздел 1.2), что существует бозон с / = / = 1, сильно связанный с двумя пионами р-мезон с массой Шр - 770 МэВ 5,5 Шл и большой шириной распада по каналу лж порядка 150 МэВ. Эти обстоятельства наводят на мысль, что этот мезон играет важную роль в процессах, дающих вклад в Яs Размер взаимодействия за счет обмена р-мезоном по порядку величины равен /Ир , составляя малую часть комптоновской длины волны пиона. Более детально механизм обмена р-мезоном будет обсужден в разделе 2.6.3. [c.46]

Ну, а нейтроны, какова их роль в игре ядерных сил Нет, они отнюдь не остаются безликими поставщиками массы, пассивными наблюдателями клокочущих в ядре процессов. Выше упоминалось, что они — активные участники игры в мезонный мяч придется и далее видеть их в активных ролях там, где пойдет речь о поведении и судьбах ядер —тяжелых и легких. В свободном состоянии нейтрон радиоактивен, он распадается на протон и электрон и излучает при этом мельчайшую частицу нейтрино. Хоть и невелик срок жизни нейтрона, но редко умирает он естественной смертью. Обычно он успевает проникнуть во встречное ядро, будучи неуязвимым его силам отталкивания. [c.8]

Значение R 2-10" см требует, чтобы масса виртуальной частицы была в 200 раз больше массы электрона. Подобно тому как при поглощении некоторой энергии сталкивающихся заряженных частиц квант электромагнитного поля (виртуальный фотов) может стать реальной частицей физического мира, квант ядерного поля может реализоваться как физическая частица при столкновении нуклонов, если энергии при этом достаточно для обеспечения массы покоя этого кванта. Такой процесс происходит в действительности, при этом образуется л-мезон — частица, в 273 раза более тяжелая,. чем электрон,— который считается квантом ядерного поля . К сожалению, с возрастанием энергии сталкивающихся нуклонов начинают рождаться другие, так называемые странные частицы, роль которых для поля ядерных сил пока не выяснена. До сих пор не существует сколь-нибудь полной теории такого поля, опирающейся на мезонный обмен, однако приближенные теории представляют собой ценный инструмент при проведении исследований. [c.278]

Нуклоны распределены приблизительно равномерно по объему ядра и образуют кубическую плотнейшую упаковку (см. разд. 1.5) так же, как молекулы в капле жидкости. Более глубокая аналогия состоит в равномерном увеличении энергии связи с увеличением числа частиц капельная модель-, Бор, Гамов). Ядра с четными значениями I и N встречаются поразительно часто они устойчивы, при этом особую роль играют следующие магические числа 2, 8, 14, 20, 28, 50, 82, 126. Йенсен и Геп-нерт-Майер квантовомеханическими методами показали, что для атомных ядер, подобно электронным оболочкам, справедлив принцип заполнения оболочек с особенно устойчивыми заполненными конфигурациями, как будет показано в гл. 5 при рассмотрении инертных газов. В настоящее время продолжаются исследования в области сильных взаимодействий между элементами ядра и выяснение роли мезонов как квантов ядерного поля. [c.41]

Масса всех частиц дана в электронных единицах, т. е. гпе- = 1. Фотон — частица, не имеющая массы покоя — это квант электромагнитного поля. Далее идет класс легких частиц — лептонов, возникающих при распаде других частиц либо возникающих пар ами (частица + античастица) под действием фотонов их спины равны 1 . Между лептонами и протоном сгруппирован класс мезонов со спином, равным 0. Пионы или я-мезоны являются квантами ядерных полей. По-видимому, взаимодействие протона и нейтрона обусловлено мезонным полем (Юкава), т. е. взаимный переход этих частиц протекает за счет обмена мезонов между нуклонами. Основную роль в этом обмене играют я-мезоны. Схемы перехода можно представить так [c.76]

Отрицательно заряженные частицы (мюон ц", л", К "-мезоны и др.) при торможении в среде образуют мезоатомы, в к-рых эти частицы играют роль тяжелых электронов. Образуясь первоначально в высоковозбужденных состояниях, мезоатомы в результате каскадных переходов при испускании у-квантов или оже-электронов переходят в основное состояние. Орбиты мезоатомов (их размер обратно пропорционален массе частицы) на 2-3 порядка меньше электронных орбит. При этом эффективный заряд ядра Z уменьшается на единицу, в результате чего мезоатом имеет электронную оболочку ядра Z-1. Т. обр., в принципе могут моделироваться атомы любых элементов, напр, при захвате атомом Ne образуется мезоатом [iF. Уникальны мезоатомы, состоящие из ядра водорода (протон, дейтрон, тритон) и отрицательно заряженной частицы, поскольку они являются нейтральными системами малого размера (напр., радиус мюонного атома водорода равен 2.56-10"" см, а радиус пионного атома водорода-1,94- 10" см) и, подобно нейтронам, проникают внутрь электронных оболочек к ядрам, участвуя в разл. процессах. Так, напр., могут образоваться системы ф и Лц, аналогичные мол. ионам водорода, в к-рых ядра вступают в р-ции холодного ядерного синтеза (dd - Не + п или dt -> Не -(- п) с высвобождением ц, осуществляющего послед, акты синтеза (мюонный катализ). Процессы захвата отрицательно заряженных частиц на мезоатомные орбиты и перехвата их др. атомами обусловлены строением электронной оболочки, что позволяет изучать структуру молекул и хим. р-ции мезоатомов. [c.20]

К частицам, имеющим спий /2. принадлежат также нуклоны (протоны и нейтроны). Для нуклонов взаимодействие с виртуальным я-мезонным полем играет весьма существенную роль. Поэтому при исследовании их движения во внешнем поле необходимо учитывать их взаимодействие с этим полем и через виртуальное мезЬнное поле. Если бы такое взаимодействие отсутствовало, то магнитный момент протона был бы равен ядерному магнетону Жп = еЪ1 2Мс) (М — масса протона), а магнитный момент нейтрона должен равняться нулю. На самом же деле, как показывает опыт, магнитный момент протона равен (Лр [c.299]

Преобладание изовекторной длины яК-рассеяния над изоска-лярной указывает на ведущую роль механизма обмена изовектор-ным бозоном между пионом и нуклоном [9]. Реальный кандидат для этого обмена — р-мезон (рис. 2.10). Его сильная связь с пионом следует как из пионного формфактора, так и из большой [c.48]

Структура взаимодействий однобозонного обмена (ОБО) определяется, прежде всего, принципами симметрии. Не считая самого пиона, рассмотрение квантовых чисел систем нескольких мезонов с малым полным угловым моментом предполагает, что основную роль в нуклон-нуклонном взаимодействии играют скалярные и векторные бозоны. В первом порядке по бозонным полям и их производным лагранжианы эффективного взаимодействия, описывающие связь этих бозонных полей с нуклонами, имеют вид [c.77]

Эти вычисления свидетельствуют о том, что большая доля (больше половины) двухпионного обменного взаимодействия должна происходить от других процессов, нежели те, что показаны на рис. 3.17. В частности, тгтг-взаимодействия играют важную роль и отвечают за основную часть обмена эффективным а -мезоном, упомянутым выше Ma hleidt et al., 1987). [c.91]

Обмен скоррелированными системами из двух и трех пионов играет важную роль на средних и малых расстояниях. Эти особенности включены в очень успешную феноменологию обмена бозонами, которая объединяет обмен пионами, векторными мезонами и эффективным скалярным бозоном. Это — действенный путь суммировать экспериментальную информацию, используя малое число параметров. В двухпионных каналах такое описание [c.111]

Пион занимает исключительное положение, будучи много легче всех остальных мезонов его масса примерно на порядок меньше характерного адронного масштаба масс 1 ГэВ. Это обстоятельство уже проявлялось в разных формах на протяжении предыдущих глав. Большая комптоновская длина волны пиона = 1,4Фм задает масштаб длин в ядерной физике и в дальнодей-ствуюшей части нуклон-нуклонного взаимодействия. В этом масштабе при рассеянии и в электромапштных процессах нуклоны во взаимодействии с пионами выступают как почти точечные объекты. Кроме того, именно малость массы пиона ответственна за важную роль пиона в магнитных ядерных явлениях. [c.355]

Квантовое число А введено для объяснения некоторых эмпирических правил отбора в распадах мезонов. Приближенный характер Л-инвариантности распадов мезонов связан с тем, что учет роли виртуальных барионов в этих распадах приводит к нарушению Л-инвари-антности. Однако это нарушение может быть малым, так как порог рождения пары барион — антибарион относительно велик [4]. [c.811]

Здесь следует также указать па возможность крекинга предельных газов под действием жестких излучений бомбардировки атомными остатками и ускоро 1пыми элементарными частицами и облучения у-лу-чами. В связи с расширением источников жестких излучений исс,ледование подобных процессов приобретает также известный практический интерес. Одной из существенных проблем является установление условий, при которых продукты крекинга не дают не затухающих быстро вторичных излучений. Представляет интерес также выяснение химического влияния па протекание крекинга нестабильных атомоподобных образований тина .-мезоатомов, открытых в недавнее время. Время жизни, например, мезоатомов, в которых электрон заменен отрицательным х-мезоном, составляет сек., т. е. близко по величине к времени жизни радикалов, играющих основную роль нри крекинге. [c.55]

Обычные атомы, которыми занимается классическая химий, состоят из ядер (построенных путем соединения протонов и нейтронов) и негатронов. Общее число негатронов нейтрального атома равно числу его ядерных протонов. В других частях звездного мира, возможно, существуют области, заполненные антивеществом, атомы которого имеют ядра, составленные из антипротонов и антинейтронов, окруженные оболочкой из позитронов. Открыты особые мезоатомы, в которых роль электронов играют мезоны. Найдены также гиператомы, в ядрах которых отдельные нуклоны заменены на гипероны. [c.7]

В соответствии с типом взаимодействий, присущи.м Э. ч., их делят на три класса. К первому классу принадлежит одна единственная Э. ч.— фотон, т. е. квант электромагнитного излучения. Фотоны участвуют только в электромагнитных взаимодействиях (в действительности, все Э. ч. подвержены действию силы тяжести однако до последнего времени считалось, что гравитационное взаимодействие не играет сколько-нибудь заметной роли в мире Э. ч.). Второй класс составляют частицы, носящие название л е н-тонов и участвующие в слабых взаимодействиях. Естественно, что лептоны, наделенные электрич. зарядом, участвуют и в электромагнитных взаимодействиях. Лептоны разделяются на два семейства электронное, в к-рое входят электрон и электронное нейтрино, и мюонное ( 1-мезонное), в к-рое входят мюон ((х-мозон) и мюонное нейтрино (см. Нейтрино). Третий, самый обширный, класс составляют частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, т. н. а д- [c.494]

Из найденной корреляции можно сделать вывод о преобладании индукционного эффекта во взаимодействии между заместителем К и электронами СН связей метильной группы. Отсутствие признаков сопряжения в изменении величины 5о представляется вцолне естественным, вытекающим из особенностей химического строения рассматриваемого класса соединений. Аналогичным образом индукционный эффект (или электроотрицательность) заместителя почти полностью определяет собой величину химического сдвига протонов метильной группы и констант снин-спинового взаимодействия в спектрах ЯМР, ИК-спектроскопических параметров деформационных колебаний СНз-групны, постоянных захвата л -мезонов ядрами водорода и т. п. Напротив, линейная зависимость 01 5 -констаит, найденная для частот v н в ИК-спектрах и свидетельствующая о существенной роли в формировании их величии гиперконъюгационного фактора, оказывается в своем роде уникальной. [c.52]

Но ни нейтрон, ни электрон или позитрон, ни какая-либо иная элементарная частица, кроме протона, не может быть включена и в эту периодическую систему атомных ядер, поскольку ни одна и.з них сама по себе не может служить в качестве ядра для какой-либо атомной постройки, кроме протона, который, как известно, составляет ядро у атома обычного (легкого) изотопа водорода (1Н1). Позитроний и мезотроний, в которых роль положительного ядра играет, по предположению, позитрон или положительный мезон не являются атомами, т. е. частицами химических элементов, а представляют собою образования качественно особого характера. Поэтому они пе дают никаких оснований для того, чтобы расширять за счет их периодическую систему элементов или за счет позитрона и мезона расширять систему атомных ядер. Нейтрон же входит в состав атомных ядер лишь при наличии хотя бы одного протона (у и 1НЗ). Поэтому он не может считаться за отдельное атомное ядро, а тем более за отдельный химический элемент. [c.540]

Из приведенного перечня элементарных частиц, который надо дополнить еще и мезонами различных видов (табл. XI), непосредственными структурными единицами атома, простейшими кирпичиками мироздания, являются лишь электроны (в оболочке атома), протоны и нейтроны (в ядре). Две последние частицы зачастую связаны в более крупные агрегаты а-частицы (агрегаты из двух протонов и двух нейтронов) и дейтероны (агрегаты из одного протона и одного нейтрона). Остальные же частицы (позитроны, нейтрино, мезоны, у-фотоны) обнаруживаются в качестве осколков ядер при ядерных превращениях, как бы рождаясь из этих двух основных. Такое рождение отчасти аналогично рождению светового кванта (фотона) при перескоках электрона с более отдаленных стационарных орбит на более близкие. Только здесь роль электрона играют нуклеоны, также, повидимому, способные переходить внутри ядра с одних энергетических уровней возбуждения на другие. [c.181]

Выяснить еще не ясную до конца роль переноса взаимодействия не одиночными, но двумя, тремя и п мезонами, что связано с наличием в энергии связи нуклонов с мезонами членов ])ида ср , со . Эти члены, возможно, играют также роль при множественном порождении мезонов, наблюдающемся с большой вероятностью при высоких энергиях (наши работы с Лебедевым и 1ковлепым), поскольку другие слишком уравнительные )топытки объяснить это явление, основанные на гидродинамической модели турбулентной мезошшй жидкости (Гейзенберг) или статистической теории рождения мезонов (Ферми), но-видимому, не в состоянии объяснить всех опытных данных. Наличие подобных членов вместе с тем позволило бы данному нуклону взаимодействовать сразу не с одним, но с двумя нуклонами, т. е. привело бы к возникновению многочастичных сил, способных обеспечить отталкивание между тремя нуклонами, что довольно существенно сказалось бы на структуре атомных ядер. Вместе с тем, на наш взгляд, подобные силы могли бы содействовать образованию внутриядерных а-частиц. Наряду с этим необходимо выяснить влияние нелинейностей, несомненно присутствующих в самых уравнениях мезон-ного поля. [c.77]

Камера Вильсона дает возможность изучать и фотографировать всю картину ядерного преврахцения. Вместе со счетчиками частиц она была и остается самым важным орудием изучеиия радиоактивности, ядерных процессов и космических лучей. С оо применением тесно связано открытие нейтронов, позитронов, мезонов, цениого деления ядер и пр. В ядерной физике она играет ту же роль, что спектрограф в учении о строении атомов и молекул. [c.155]

Почему же протоны и нейтроны удерживаются друг около друга да еще образуют частицы (ядра атомов) с невероятно высокой плотностью (10 —10 г]см ) Силы взаимодействия, стягивающие ядерные частицы,—это силы особой природы. Поведение электронов в электрическом поле можно представить себе, как взаимодействие электрона и фотона. Электрон непрерывно поглощает и испускает фотоны. Этот процесс происходит столь быстро, что изменения энергии системы принципиально не наблюдаемы (в противоположном случае при испускании фотона электроном полная энергия системы должна была бы возрасти, а при поглощении—уменьшиться, так как фотон сам обладает энергией). Подобные процессы называются виртуальными. Результаты виртуального процесса при взаимодействии электрона с полем принципиально не наблюдаемы и закон сохранения энергии не нарушается, так как он относится к принципиально наблюдаемым величинам. С другой стороны, если к системе подводить энергию извне, то фотоны можно наблюдать. Так, увеличивая скорость движения электрона, наблюдаем явление излучения — возникают вполне реальные фотоны. Эту концепцию применили и к ядерным силам. Роль фотона в обменных процессах в ядре играют частицы, существование которых было предсказано X. Юкавой — я-мезоны. Мезоны были открыты в 1947 г.,-через 12 лет после того, как Юкава предсказал их появление. [c.100]

Мезоны (нейтральные н заряженные я-мезоны) виртуально испускаются и поглощаются нуклонами и таким образом сгсреп-ляют их. Следовательно, я-мезоны, или пионы, играют важнейшую роль в определении природы ядерных сил. Мезоны — недолговечные частицы, но в ядре они участвуют в столь быстрых процессах, что их жизни хватает для выполнения скрепляющих функций. Силы, связанные с виртуальным обменом мезонами, не исчерпывают всего многообразия сил, действующих в ядре известны силы и иной природы равно как и другие виды элементарных частиц. [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология