Ядерная физика Основные формулы Ядерная физика

 

• Символическая запись ядерной реакции может быть дана или в развернутом виде, например

94Be + 11H -> 42He + 633Li

или сокращенно

9Be(p,α)6Li.

При сокращенной записи порядковый номер атома не пишут, так как он определяется химическим символом атома. В скобках на пер­вом месте ставят обозначение бомбардирующей частицы, на втором— частицы, вылетающей из составного ядра, и за скобками — химиче­ской символ ядра-продукта.

Для обозначения частиц приняты следующие символы: р — про­тон, п — нейтрон, d дейтон, t тритон, α — альфа-частица, γ — гамма-фотон.

• Законы сохранения:

а) числа нуклонов A1+A2=A3+A4;

б) заряда Zl+Z2=Z3+Z4

в) релятивистской полной энергии El+E2=E3+E4

г) импульса р12=p3+p4.

Если общее число ядер и частиц, образовавшихся в результате реакции, больше двух, то запись соответственно дополняется.

• Энергия ядерной реакции

Q = c2[(m1+m2)-(m3+m4)],

где m1и m2— массы покоя ядра-мишени и бомбардирующей части­цы; m3+m4— сумма масс покоя ядер продуктов реакции.

Если m1+m2> m3+m4 , то энергия освобождается, энергетиче­ский эффект положителен, реакция экзотермическая.

Если m1+m2< m3+m4 то энергия поглощается, энергетический эффект отрицателен, реакция эндотермическая.

Энергия ядерной реакции может быть записана также в виде

Q = (T1+T2) – (T3+T4),

где T1 и T2 кинетические энергии соответственно ядра-мишени и бомбардирующей частицы; T3 и T4 — кинетические энергии вы­летающей частицы и ядра — продукта реакции.

При экзотермической реакции T3+T4>T1+T2 при эндотерми­ческой реакции T3+T4<T1+T2 .

Криволинейное движение тела под действием силы тяжести.

Задача 11.1.

Тело бросили с высоты h , сообщив ему скорость V0 в горизонтальном направлении. Определить величину скорости и угол, под которым она направлена к горизонту в момент времени, равный половине времени падения тела на землю.

Дано: h, V0, tA = 0,5×tпад . VA- ?, b-?.

Решение.

Тело движется с постоянным ускорением – ускорением свободного падения. Запишем зависимость радиус вектора тела и его скорости от времени: ,. Для описания движения тела брошенного горизонтально в поле силы тяжести Земли необходимо ввести две оси координат в проекциях на эти оси уравнения движения имеют вид: ,,.

Начальные условия для этого случая:

Подпись: Рисунок 26.

Подставляя начальные условия в уравнения движения получим

, , , . Сначала определим момент времени падения . Для этого рассмотрим точку с координатой . Для этой точки имеем соотношение: , откуда . Теперь рассмотрим точку A, в которой находится тело в момент времени . Необходимо определить величину скорости и ее направление в пространстве в этот момент времени (угол ). Запишем для этого момента соотношения:,. Тогда: ,.

Ответ:,.

 

В новом описании мира классический закон движения частицы (зависимость положения частицы от времени) заменяется волновой функцией, квадрат которой определяет плотность вероятности нахождения частицы в любой точке пространства в зависимости от времени. Такой способ описания влечет за собой многочисленные следствия, главным из которых является статистический характер законов квантовой физики: прошлое больше не определяет полностью будущее мира, оно лишь создает предрасположенность, которая и подлежит количественной оценке.