1 / 18

Nuklearna fizika

Nuklearna fizika. Predavanje 2 Nuklearna sila. dr.sc. Nikola Godinović. Dimenzije jezgre. Kako ispitujemo dimenzije jezgre. Standardni model. Kvarkovi – građevni blokovi hadrona. Barioni i mezoni. Deuteron - neutron + proton.

ulmer
Download Presentation

Nuklearna fizika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Nuklearna fizika Predavanje 2 Nuklearna sila dr.sc. Nikola Godinović

  2. Dimenzije jezgre

  3. Kako ispitujemo dimenzije jezgre

  4. Standardni model

  5. Kvarkovi – građevni blokovi hadrona

  6. Barioni i mezoni

  7. Deuteron - neutron + proton • 1913 Bohrov model atoma – začetak teorijske atomske fizike, riješen problem dvaju tijela proton+elektron. • Proton i elektron međusobno djeluje električnom Coulmbovom silom koja je bila poznata iz makroskoipskih mjerenja, ali mehanizam djelovanja na atomskoj skali je bio nepoznat. • 1926 Shrodiger i Heisenber uvode valnu mehaniku za opis prirode na atomskoj skali. • Primjena valne mehanike za opis nuklearnih fenomena daje za neke fenomene dobro slaganje s ekesperimentom. • Prirodno je započeti s opisom sistema od dva nukleona

  8. Sistem od dva nukleona • Deuteron – ima samo jedno energijsko stanje. • Eksperimentalno izmjerena svojstva deuterona • Energija osnovnog stanja • Moment količine gibanja • Parnost • Elekrični kvadrupolni moment • Magnetski dipolni moment • Dimenzije deuterona mjerene raspršenjem elektrona. treba bi reproducirati teorija • Raspršenje dva nukleona također omogućuju studiranje interakcije između dva nukleona, neutron-proton raspršenje, proton- proton raspršenje

  9. Deuteron – eksperimentalni podaci • Energija vezanja deuterona je 2,225 MeV – srednja vrijednost preko velikog broja direktnih i indirektnih dobivenih mjerenjem masenim spektrometrom ili iz nuklearnih reakcija. • Mjerenje energije gama zraka koja se emitira kad se proton i neutron vežu u deuteron (n-p uhvat) • Mjerenje energije gama zraka koja izaziva razbijanje deuterona – fotodezintegracija • n-p uhvat , spori neutroni pogađaju metu od vodika, gama zraka se olovnim kolimatrima usmjerava na kristal te se mjeri kut refleksije od ravnina kritsla, 2dsin=n • Moment količine gibanja deuterona J=1 (optičkim i radofrekventnim metodama)

  10. Model potencijala nuklearne sile

  11. Deuteron – eksperimentalni podaci • Parnost se određuje indirektno iz proces dezintegracije i reakcija • Magnetski dipolni moment d=0,857393 nuklearnih magnetrona • Električni kvadrupolni moment Q=0,00282 barna • Potencijal n-p uz sferno-simetričnu komponentu ima i tarnzorksu komponentu • Tenzorska komponenta – potencijal ovisi o kutu izmedju vektor aspina neutrona i protona i radijus vektora između neitrona i protona.

  12. Semiemprijska masena (Weizsäcker's )formula • Semiemprijska formula se temelji na teoriju (modelu kapljice) i na eksperimenatlnim podacima i daje dosta dobru apsoksimaciju mase i energije veze jezgre. • Masa jezgre , EB – energija veze • Prema semisprijskoj formuli energija veze jezgere je: • aV – volumni član • aS –površinski član • aC – Coulmbov član • aA – asimetrični član •  - član sparivanja

  13. Volumni član & površinski član • Volimni član iskazuje činjenicu da je ukupna energija vezanja proporcionalna volumenu jezgre odnosno broju nukleona, A, u jezgri. • Ovo je u skladu s činjenicom da je r ~ A1/3 • Površinski član as, iskazuje činjenicu da su nukleoni na površini privučeni samo nukleonima unutar jezgre. Jedan oblik površinske napetosti. Ovaj član je proprocionalan površini r2~A2/3

  14. Columbov član • Elektrostatska potencijalna energija Z protona unutar sfere polumjera R=rA1/3. • Za sferni volumen uniformne gustoće naboja

  15. Asimetrični član • Član sparivanja A-2Z=Z+N-2Z=N-Z • Zbog Paulijeva principa pri nejednakom broju protona i neutrona stanja više energije su popunjena za taj tip nukleona, te se energija veze smanjuje.

  16. Član sparivanja • Član sparivanja dan je izrazom a iskazuje tendenciju da jezgra ima paran broj protona i neutrona. • Kvantificira spinsko vezanje. Ako je broj protona sa spinom up i spinom down jednak prema Paulijevi principu energija jezgre bit će manja. Isto vrijedi za neutrone. Samo kad je broj protona i neutrona paran onda imamo jednak broj nukleona sa spinom up i spinom down. • Samnjuje masu povećava energiju vezanja ako su Zi N parni a povećava ako su neparni

  17. e=even o=odd + 12 MeV (e-e) ap= 0 MeV (o-e or e-o) - 12 MeV (o-o) av=15.56 MeV ac=0.697 MeV as=17.23 MeV aa=23.285 MeV Vrijednosti parametara • Vrijednsoti parametar izraženi u MeV u semiempirisjkoj masenoj formuli a dobiveni fitanjem eskperimentalnih podataka. • Semiemprijska formula se dobro slaže s mkerenjima za sve stabline jezgre osim onih s malim A < 4

  18. Semiemprijska formula i eksperimentalni podaci • Izvrsno slaganje semiemprijske masene formule (SEMF) i eksperimentalnih podataka osim za neke jezgre, N=20,28,50, 81, 126 naznačene na slici, energija veze izmjerena je manja od izračunate po SEMF

More Related