Масса - покой - нейтрон
Cтраница 1
Масса покоя нейтрона превышает сумму масс покоя протона и электрона на Дт0 837 - 10 - 3 а. Этой массе, по закону взаимосвязи массы и энергии (V.4.11.10), соответствует энергия А. Опыты показали, что свободный нейтрон является р-радиоактивным. Период полураспада свободных нейтронов ( VI.4.5.7) равен ( 1 01 0 03) - 103 с. [1]
Масса покоя нейтрона несколько превышает массу покоя протона. Разность их энергий покоя Е - ( тп-тр) с приблизительно в 1 5 раза больше энергии покоя электрона ( те. [2]
Планка, тп - масса покоя нейтрона, v - скорость нейтронов относительно кристалла. [3]
Заметим, что поскольку масса покоя нейтрона больше суммы масс покоя протона, электрона и антинейтрино, также должен наблюдаться распад и свободного нейтрона. Распад же свободного протона, очевидно, энергетически невозможен, и поэтому позитронный распад может наблюдаться лишь у связанного протона, когда необходимая энергия может быть взята у ядра. [4]
Реакция (31.3) может протекать спонтанно ( так как масса покоя нейтрона больше суммы масс покоя нейтрона и электрона), в то время как реакция (31.4) происходит лишь при взаимодействии протонов с другими нуклонами в ядре. [5]
Оценить с помощью соотношения неопределенности для энергии и времени относительную неопределенность массы покоя нейтрона и я-мезона. [6]
Реакция (31.3) может протекать спонтанно ( так как масса покоя нейтрона больше суммы масс покоя нейтрона и электрона), в то время как реакция (31.4) происходит лишь при взаимодействии протонов с другими нуклонами в ядре. [7]
К - длина волны в см, h - постоянная Планка в эрг / сек, М - масса покоя нейтрона в г, у - скорость движения потока нейтронов в см / сек. [8]
Таким образом, структура сильных ядерных взаимодействий имеет определенную симметрию ( именуемую симметрией изотопического спина), отражающую симметрию сил относительно замены протона на нейтрон. Даже малая разница масс покоя нейтрона и протона весьма вероятно представляет массу, связанную с электромагнитным полем, окружающим эти частицы. [9]
Между нуклонами в ядрах одновременно существуют сильные и электромагнитные взаимодействия. Добавление к сильным взаимодействиям электромагнитных взаимодействий приводит к различию масс покоя нейтрона и протона. [10]
Этот процесс сопровождается выполнением законов сохранения электрических зарядов, импульса и массовых чисел. Кроме того, данное превращение энергетически возможно, так как масса покоя нейтрона превышает массу атома водорода, т.е. протона и электрона вместе взятых. За счет этой энергии может происходить самопроизвольное превращение нейтрона в протон; энергия распределяется между электроном н антинейтрино. [11]
Как обсуждалось в разд. Предел Чандрасекара для массы нейтронной звезды ( т.е. ньютоновская политропа с п 3 при бесконечной плотности) равен 5 73 MQ. Теория относительности снижает эту величину по двум основным причинам: а) максимальная масса приходится на конечное значение / ос, когда нейтроны становятся уже релятивистскими, но еще не предельно релятивистскими; б) 5 73 MQ - это масса покоя нейтронов, а полная масса меньше этой величины из-за энергии гравитационной связи звезды. [13]
В стабильных, не р-радиоактивных, ядрах такого превращения не происходит вследствие взаимодействия нейтрона с другими нуклонами ядра. Вылет из ядра Р - ЧЗСТИЦЫ - - электрона сопровождается одновременным вылетом антинейтрино. Этим объясняется возможность различных значений энергии р-частиц. Поэтому при одновременном вылете из ядра электрона и антинейтрино их спины могут быть ориентированы взаимно противоположно и общий спин ядра при р-распаде не изменяется. Масса покоя нейтрона превышает сумму масс покоя протона и электрона на Дт0 837 - Ю 3 а. Этой массе по закону взаимосвязи массы и энергии (V.4.11.10) соответствует энергия А. Опыты показали, что свободный нейтрон является р-радиоактивным. Период полураспада свободных нейтронов равен ( 9 25 0 11) - 10г с. Как правило, у-излучение не является самостоятельным типом радиоактивности. Гамма-излучение сопровождает ос - и р-распады. [14]
Образовавшееся при распаде ядро Не содержит нейтрон и два протона. Ядро Cj содержало 8 нейтронов и 6 протонов, а образовавшееся после распада ядроМ 4 содержит 7 нейтронов и 7 протонов. Следовательно, при р - - распаде в ядре происходит превращение нейтрона в протон и электрон. Протон остается в ядре, а электрон выбрасывается из него. Правильность этого заключения подтверждается наблюдением над свободными нейтронами. Оказалось, что свободные нейтроны - радиоактивны, с периодом полураспада ( 11 4 0 3) мин. Превращение свободного нейтрона возможно потому, что масса покоя нейтрона т0п 1 008982 ае превышает массу покоя протона т0 - 007593 ае на 2 53 массы покоя электрона т г5, 48763 - 10 - 4 ае. [15]
Страницы: 1 2