Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Ядерна фізика

   
 

Ядерна фізика (від грец. Barys - важкий), група важких елементарних частинок з напівцілим спіном і масою трохи менше маси протона. До Б. відносяться протон і нейтрон (частки, що утворюють атомні ядра), гіперони , а також баріонні резонанси . Назва "Б" пов'язане з тим, що найлегший з них - протон - в 1836 разів важче електрона.

Єдиним стабільним Б. є протон; всі інші Б. нестабільні і шляхом послідовних розпадів перетворюються на протон і легкі частинки. (Нейтрон у вільному стані - нестабільна частинка, проте, у зв'язаному стані усередині атомних ядер він стабільний.)

Б. беруть участь у всіх відомих елементарних взаємодіях: сильному, електромагнітному, слабкому і гравітаційному (див. Елементарні частинки . Тяжіння ). Наявність у Б. сильної взаємодії призводить до того, що вони активно взаємодіють з атомними ядрами.

У будь-яких ядерних реакціях, при будь-яких взаємодіях Б. (при енергіях нижче порога народження антібаріонов ) їх загальне число залишається незмінним. Так, у процесах бета-розпаду нейтрони і протони в ядрах можуть перетворюватися один в одного (з випусканням електронів і нейтрино або їх античастинок ), але їх сумарне число завжди зберігається. В результаті розпаду Б. обов'язково утворюється Б. Ніколи не спостерігалися процеси, в яких Б. переходили б у більш легкі частинки без випускання Б. Наприклад, не спостерігається процес розпаду протона на позитрон і фотон, або захоплення атомного електрона протоном ядра з випусканням двох фотонів, або перетворення нейтрона в електрон і позитивно заряджений пі-мезон, хоча всі ці процеси допустимі з точки зору законів збереження електричного заряду, енергії, імпульсу і моменту кількості руху (існування таких процесів призводило б до нестабільності речовини).

Помічені закономірності були сформульовані у вигляді закону збереження числа Б. Цьому закону можна надати форму, що нагадує закон збереження електричного заряду, якщо приписати Б. специфічний заряд - так званий баріонів заряд (В), вважаючи, що у легких частинок (фотонів, нейтрино, електронів, мезонів) він відсутній (В = 0). Тоді закон збереження числа Б. приймає вид закону збереження баріонів заряду.

При взаємодії Б. дуже високих енергій можливе народження антібаріонов. Закон збереження числа Б., або баріонів заряду, узагальнюється на процеси за участю антібаріонов, якщо прийняти, що баріонні заряди антібаріонов і Б. протилежні за знаком (як це і випливає з загальних принципів квантової теорії поля ). Якщо баріонів заряд Б. покласти рівним одиниці (B = 1), то у антібаріонов В = -1, а баріонів заряд системи частинок просто дорівнює різниці числа Б. і антібаріонов в цій системі. Одним із проявів закону збереження баріонів заряду є те, що народження антібаріонов обов'язково супроводжується народженням додаткового Б. (див. Анігіляція і народження пар ).

Висловлюється гіпотеза про існування глибокої аналогії між електричним і баріонним зарядами. Подібно до того, як електричний заряд є джерелом електромагнітного поля, баріонів заряд можна розглядати як джерело поля сильної взаємодії. Електромагнітна взаємодія заряджених частинок здійснюється завдяки їх обміну незарядженими частками - фотонами; аналогічно сильна взаємодія Б., наприклад протонів і нейтронів, обумовлено їх обміном мезонами - частками, позбавленими баріонів заряду.

Таблицю Б. і їх систематику див. в ст. Елементарні частинки .


© Літ. см. при ст. Елементарні частинки .

© С. С. Герштейн.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua