|
Меню сайта
Статистика
|
Превращения элементарных частицПревращения элементарных частицСамое важное и замечательное свойство элементарных частиц это способность к превращениям. Раньше думали, что превращаться могут только сложные частицы, состоящие из более простых. Но опыт показал, что к взаимным превращениям способно большинство элементарных частиц. Мы знаем, что атомы построены из трех видов таких частиц: электронов, протонов и нейтронов. Если эти частицы не включены в атом, а находятся в свободном состоянии, устойчивыми будут только протоны и электроны. Свободный нейтрон самопроизвольно распадается на протон и электрон. При этом возникает еще одна неуловимая частица, но о ней мы расскажем потом. В большом количестве нейтронов один распадается раньше, другой — позже, но в среднем свободный нейтрон может «прожить» только около четверти часа (рис. 8). В мире элементарных частиц такое время «жизни» можно считать очень продолжительным. Другие элементарные частицы распадаются в миллионы и миллиарды раз быстрее. Итак, свободный протон устойчив, а свободный нейтрон распадается на протон и электрон. Казалось бы, можно сделать вывод, что нейтрон не элементарная частица, что он состоит из протонов и электронов. Оказывается, ничего подобного. Когда нейтроны и протоны связаны в атомных ядрах, устойчивость этих частиц изменяется. Итак, когда мы наблюдаем бета-распад, нам кажется, что нейтрон состоит из протона и электрона, а протон — из нейтрона и позитрона. Какая же из этих частиц простая (элементарная) и какая сложная? Чем больше сведений получали физики о природе и свойствах элементарных частиц, тем яснее становилось, что на этот вопрос нужно дать самый неожиданный ответ. Как протон, так и нейтрон — элементарные, т. е. простейшие, частицы. Ни тот ни другой не построены из еще более простых частиц. Но каждый из них в определенных условиях способен к превращениям, при которых возникают (или, как говорят, рождаются) новые частицы. КАК И ИЗ ЧЕГО ВЕЩЕСТВО ПОСТРОЕНО
|
ПОИСК
Block title
|
При определенных соотношениях между числом протонов и числом нейтронов ядро устойчиво: ни протоны, ни нейтроны не распадаются. Но если в такое устойчивое ядро добавить лишние нейтроны, оно станет неустойчивым (радиоактивным). Лишние нейтроны распадаются в ядре так же, как и свободные нейтроны,— на протон и электрон. Но вот что самое удивительное: если добавить в устойчивое ядро протоны, оно также перестает быть устойчивым. В таком ядре распадаются лишние протоны! Связанный, но лишний протон распадается на нейтрон и частицу, подобную электрону, но только с положительным электрическим зарядом. Эту частицу назвали позитроном. Распад нейтронов или протонов с испусканием электронов или позитронов называют бета-распадом (рис. 9). Это одна из разновидностей радиоактивного распада.