Ядерная физика

Теория Бора – Зоммерфельда оказалась не в состоянии объяснить обнаруженную тонкую структуру атомных спектров и была непоследовательной: она использовала как классические представления, так и чуждые ей квантовые. В частности, электрон считался классической частицей, но из всего множества возможных траекторий отбирались лишь те, которые удовлетворяли условиям квантования. Крупнейшие современные центры, предназначенные для исследования физики элементарных частиц, представляют собой многоцелевые комплексы из нескольких ускорителей, функционально связанных между собой. Хорошим примером такого ускорительного комплекса является ЦЕРН (Женева)

Ядерная физика Физика атомного ядра и частиц

Магнитный дипольный момент ядра

    Магнитный дипольный момент ядра определяет энергию взаимодействия ядра E с однородным магнитным полем . Магнитные моменты нуклонов и ядер измеряются в ядерных магнетонах - N.

где mp- масса протона. N в mp/me = 1836 раз меньше магнетона Бора B.

    Магнитный момент ядра определяется спиновым vecs1.gif (59 bytes) и орбитальным vecl1.gif (64 bytes)моментами нуклонов.

где gl, gs - орбитальное и спиновое гиромагнитные отношения.

Гиромагнитные отношения для нуклонов
glgs
протон15.58550
нейтрон0-3.82629
 

    Дирак показал, что для точечной заряженной частицы со спином 1/2 спиновое гиромагнитное отношение gs должно быть равно 2. Спиновое гиромагнитное отношение для нейтральной частицы 0. Отличие gsp от 2 и gsn от 0, говорит о неточечности нуклонов. Спиновые магнитные моменты протона p и нейтрона n следующие

p = gspN/2 = 2.79275N,
n = gsnN/2 = -1.91348N.

    В таблице приведены спины и магнитные моменты некоторых ядер

Таблица. Спины и магнитные моменты некоторых ядер

ЯдроZСпин в единицах /hМагнитный момент в ядерных магнетонах
2H110.8574
3H11/22.9789
3He21/2-2.1275
4He200
14N710.406
57Fe261/20.0905
63Cu293/22.2260
180Hf7200
185Re755/23.1716
241Pu945/2-0.730
 

Отрицательные значения магнитного момента означает, что спин ядра и его магнитный момент направлены в противоположные стороны.

Равновесие электромагнитного излучения и вещества Рассмотрим замкнутый сосуд, нагретый до температуры . Внутри него находится равновесное электромагнитное излучение: излучаемая и поглощаемая атомами вещества стенок сосуда в единицу времени энергии равны В циклотронах нельзя ускорять электроны по той же схеме, как и протоны, так как они быстро достигают релятивистских скоростей. Тем не менее существуют ускорители (микротроны), в которых электроны, также как и протоны в циклотроне, многократно ускоряются импульсами высокочастотного электрического поля в постоянном однородном магнитном поле (принцип действия микротрона предложен в 1944 г. В. Векслером).
Альфа-распад