Техника - молодёжи 1954-02, страница 11
ПРОТОН АЗОТ ft" л)? * Us КИСЛОРОД На фото дан пример последовательного распада ^-мезона на -мезон и нейтрино, а Р-мезона, в свою очередь, — на позитрон и 2 нейтрино. Какое многообразие свойств! И лак верно звучат слова В. И. Ленина: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом, (природа бесконечна...» АЛЬФА-ЧАСТИЦА ' , СЛЕД /rt-меЗОНА СЛЕД I ^ЛЕА I /Г-НЕЗОНА i На фото видно, как а -частика, стол» кнувшись с ядром атома азота, дает протон (длинный след) и ядро атома кислород а 017 (короткий след), через поле. Теоретически возможно, что взаимодействие нуклонов (ядерных частиц) в ядре обусловлено не одним сортом частиц, а целым набором тяжелых частиц с разными массами и свойствами, среди которых п мезоны занимают особое место, может быть, только потому, что они обуславливают «наиболее дальне действующие ядерные силы. Может быть!, в дальнейшем окажется, что известные в настоящее время тяжелые мезоны и v-частицы являются также «вантами поля ядерных сил. Перейдем теперь к вопросу о структуре ядра, к вопросу о том, как расположены частицы внутри ядра. Как уже было сказано, число протонов и нейтронов в ядре определяется зарядом и массой ядра. В тяжелых ядрах нейтронов в 1,5 раза больше, чем протонов. Это объясняется тем, что между протонами существуют силы электростатического отталкивания. Для больших ядер оно начинает играть все большую роль и приводит к тому, что энергетически более выгодным оказывается такое соотношение между нейтронами и протонами, когда нейтронов 5олыпе.Этот избыток нейтронов как бы компенсирует неустойчивость, созданную отталкиванием протонов. Взаимное расположение этих нейтронов и протонов в ядре определяется следующими свойствами Все развитие физики подтверждает то положение материалистической философии, что углубление познания бесконечно, что наука будет вечно раскрывать все новые и новые, более глубокие явления природы. Изучение свойств элементарных частит позволит физике решить одну из грандиознейших задач, «когда-либо стоявших перед наукой — раскрыть природу вещества и тайну его образования. Перейдем теперь к вопросу о природе ядерных сил и структуре атомного ядра. Как уже было сказано, при изучении строения ядра физики столкнулись с совершенно новым видом сил, действующих между частицами в ядре. Основная особенность этих сил заключается в необычайно малом радиусе действия. Радиус действия ядерных сил около 10 ~13 см, они действуют только в пределах ядра. По величине эти силы намного больше сил взаимодействия электрических зарядов. Понять природу ядерных сил удалось лишь после открытия частиц промежуточной массы — мезонов. Мезонная теория ядерных сил объясняет взаимодействие между частицами в ядре следующим образом. Как всякое взаимодействие, ядерные силы передаются полем. Однако из квантовой механики известно, что общим свойством всех полей является свойство иметь определенного сорта кванты. Такие кванты для случая электромагнитного поля носят название фотонов, для поля тяготения — гравитонов, для ядерного поля — мезонов. Взаимодействие между двумя частицами может быть представлено как процесс, в котором одна из частиц испускает квант данного поля, а другая поглощает этот квант. Вычисление показывает, что этот обмен квантами данного поля приводит к силам взаимодействия. В случае поля ядерных сил один только учет того обстоятельства, что ядерные силы действуют на Поведение тяжелых ядер напоминает поведение жидких капель. При сильном возбуждении некоторые тяжелые ядра способны делиться на части. На фото видны следы полета двух осколков, получившихся в результате деления ядра атома урана. ЭЛЕКТРОНА очень малом расстоянии от частицы (10 см), приводит к заключению, что кванты ядерного поля должны обладать массой около 300 электрон-, ных масс. Согласно мезонной теории ядерных сил взаимодействие между протоном и нейтроном обусловлено обменом заряженными л±-мезонами, а взаимодействие между нейтронами и между протонами — обменом нейтральными *с° -мезонами. В настоящее «время имеется много экаперимекталь-ных данных в пользу мезонной теории ядерных сил. Таким образом, открытые в 1947 году тс-мезоны являются носителем ядерных сил. В связи с открытием в последние годы тяжелых мезонов и те-частиц интересно остановиться на одной особенности теоретического описания ядерных сил посредством передачи их |
