Физика атомного ядра

Радиус ядра:

,

где .

Заряд ядра:

,

где е – заряд протона; Z – зарядовое число, равное порядковому номеру химического элемента в периодической системе элементов Менделеева.

Массовое число:

,

где N – число нейтронов в ядре.

Спин ядра:

,

где I – внутренне (полное) спиновое квантовое число.

Связь между магнитным моментом ядра и спином:

,

где  – ядерное гиромагнитное отношение.

Ядерный магнетон – единица измерения магнитных моментов ядра:

,

где е – абсолютная величина заряда электрона; масса протона.

Квадрупольный электрический момент ядра:

,

где b – полу ость эллипсоида вдоль направления спина; а – полу ось в перпендикулярном направлении.

Дефект массы ядра:

.

Энергия связи нуклонов в ядре:

Удельная энергия связи ядра – это энергия, приходящаяся на один нуклон:

.

Закон радиоактивного распада – экспоненциальная зависимость, выражающая долю распавшихся радиоактивных изотопов с течением времени:

,

где N0 – количество ядер в данном объеме вещества в начальный момент времени t = 0; N – число ядер в том же объеме к моменту времени t; λ – постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 секунду и равная доле ядер, распадающихся за единицу времени.

Период полураспада – время, в течении которого первоначальное количество ядер данного радиоактивного вещества уменьшается на половину:

.

Среднее время жизни радиоактивного ядра:

.

Активность нуклида:

.

Правила смещения:

для α-распада: ;

для β–-распада: ;

для β+-распада: .

Ядерная реакция – это превращение атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами или друг с другом.

Символическая запись для ядерной реакции:

  или ,

где X и Y – исходные и конечные ядра; а и b – бомбардирующая и испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.

Эффективное сечение поглощения ядерной реакции:

,

где N – число частиц, падающих за единицу времени на единицу площади поперечного сечения вещества, имеющего в единице объема п ядер; dN – число этих частиц, вступающих в реакцию в слое толщиной dx.

Формула Вайцзеккера: 

,

где  – константа взаимодействия между элементарными частицами.

Три уровня микромира:

молекулярно-атомный:  эВ,  м;

ядерный:  эВ,  м;

элементарные частицы:  эВ,  м.

Немецкий физик Макс Борн (1882-1970) родился в Бреслау (ныне Вроцлав, Польша) и был старшим из двух детей Густава Борна, профессора анатомии Университета Бреслау, и Маргарет (в девичестве Кауфман) Борн, талантливой пианистки, вышедшей из известной семьи силезских промышленников. Максу было четыре года, когда умерла его мать, а четыре года спустя его отец женился на Берте Липштейн, которая родила ему сына. Поскольку его семья была связана с ведущими интеллектуальными и артистическими кругами Бреслау, Борн рос в атмосфере, благоприятной для его развития. Начальное образование он получил в гимназии кайзера Вильгельма в Бреслау. Хотя Борн собирался стать инженером, его отец посоветовал ему прослушать разнообразные курсы в Университете Бреслау, куда он и поступил в 1901 году, вскоре после смерти своего отца. В университете Борн изучал многие предметы, однако вскоре увлекся математикой и физикой.