...Wykład: Oddziaływanie nukleon-nukleon. Rozpady jądrowe i reakcje jądrowe. Cykl życia słońca. Czerwony olbrzym.

Wykład 38 Fizyka jądrowa 1 Wstęp Każde jądro atomowe składa się z protonów i neutronów wiązanych siłami jądrowymi, niezależnymi od ładunku. Ponieważ neutron i proton mają prawie taką samą masę i bardzo zbliżone inne własności, więc obydwa określa się wspólną nazwą nukleon. Nazwa nuklid jest używana zamiennie z terminem jądro. Nuklidy o tej samej liczbie protonów, różniące się liczbą neutronów nazywamy izotopami. Łączną liczbę protonów i neutronów w jądrze nazywamy liczbą masową jądra i oznaczamy literą A. Liczba neutronów jest dana równaniem A - Z, gdzie Z jest liczbą protonów zwaną liczbą atomową. Wartość liczby A dla jądra atomowego jest bardzo bliska masie odpowiadającego mu atomu. 2 Rozmiary jąder Wiązka wysokoenergetycznych protonów lub neutronów może zostać rozproszona wskutek dyfrakcji na jądrze o promieniu R. Analizując powstały obraz dyfrakcyjny (położenie maksimów) można wyznaczyć ten promień. Wyniki pomiarów (również innymi technikami) pokazują, że średni promień dla wszystkich jąder oprócz najmniejszych jest dany wzorem: R ( (1.2·10-15 m) A1/3 W fizyce jądrowej i cząstek elementarnych wielkość 10-15 pojawia się często i dlatego wprowadzono dla niej osobną nazwę fermi. 1 fermi = 1 fm = 10-15 m. Przykład 1 Jaka jest gęstość masy i gęstość cząsteczek w materii jądrowej ? Dla jądra o promieniu R i liczbie masowej A liczba cząstek na jednostkę objętości wynosi skąd N = 1.38·1044 nukleonów/m3 Gęstość masy to iloczyn tej liczby N i masy nukleonu ( = N Mp = (1.38·1044) (1.67·10-27) kg/m3 = 2.3·1017 kg/m3 Odpowiada to masie około 230 milionów ton dla 1 cm3. Gęstość materii jądrowej nie zależy od rozmiarów jądra, ponieważ jego objętość jest proporcjonaln...