1 / 23

FIZYKA III MEL

FIZYKA III MEL. Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych. Wykład 5 – Promieniotwórczość naturalna. A Z X.  1.  2.  3.  3.  1.  3.  2. I . A-4 Z-2 Y.  2.  1. parcjalne czasy życia:. E . Rozpad . . 241 Am. 237 Np. log T 1/2. log E . Rozpad .

xiu
Download Presentation

FIZYKA III MEL

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. FIZYKA IIIMEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 5 – Promieniotwórczość naturalna

  2. AZX 1 2 3 3 1 3 2 I A-4Z-2Y 2 1 parcjalne czasy życia: E Rozpad   241Am 237Np

  3. logT1/2 logE Rozpad  Korelacja między czasami życia a energiami cząstek 

  4. Bz ze – ładunek emitowanej cząstki r stany związane Rozpad  energie cząstek  : < 10 MeV czasy życia: od 10-6 s do 1017 s Dla cięższych jąder i cząstek  wysokość bariery ponad 20 MeV. Klasyczny opis – emisja czastki  niemożliwa!

  5. Rozpad  V E r prawdopodobieństwo emisji: ze wzrostem E maleje wykładnik – silnie rośnie prawdopodobieństwo • G. Gamov (1904 – 1968) – opis kwantowy: • cząstka  istnieje wewnątrz studni potencjału • cząstka  opisywana funkcją falową może przenikać barierę potencjału w zjawisku tunelowania Rin Rout

  6. Rozpad  • monoenergetyczne, E(4 - 9) MeV • szeroki zakres czasów, t1/2(10-7s, 1010 lat) • ciężkie jądra, Z > 82 • cząstki  są słabo przenikliwe • moment pędu cząstki  : | Jp – Jk |  J Jp + Jk • parzystość: Pp / Pk=(-1)J

  7. rozpad w spoczynku: Rozpad   98% energii unosi cząstka 

  8. N 238U 4.51·109 lat 234Th N 235U 7.15·108 lat 231Th     206Pb Z 207Pb Z szeregi promieniotwórcze

  9. N 232Th 1.39·1010 lat 228Ra 208Pb Z szeregi (cd) torowy neptunowy uranowo-radowy uranowo-aktynowy

  10. N 238U 237Np 237Np 235U 2.3·106 lat 232Th N 233Pa   208Pb 209Bi 207Pb 209Bi 206Pb Z Z szeregi cd.

  11. powstawanie jąder Ni rozpad jąder Ni warunki pocz. ( równowaga wiekowa gdy t   ) ustalone aktywności kolejnych członów łańcucha najlżejsze radioaktywne jądro: Równowaga dynamiczna

  12. e-   6429Cu  6430Zn + e + e e 64Cu 64Zn e+  + 6429Cu  6428Ni + e+ + e e 64Cu 64Ni  6429Cu + ep 6428Ni + e e 64Cu 64Ni wychwyt elektronu Rozpad 

  13. Widma beta 6429Cu  6430Zn + e + e 6429Cu  6428Ni + e+ + e 0,2 0,4 0,6 Ee [MeV]

  14. Neutrino trzecia cząstka, neutralna, o bardzo małej (zerowej?) masie. nie gamma, bo spin połówkowy, np. : n  p + e– + ? + liczba leptonowa hipoteza neutrino: W. Pauli (1932), m = 0, J = ½ h/2

  15. reaktor ~ + 30 s  n e+ p  Cd   1.0 MeV scyntylator (1.4 m3) 9.0 MeV  opóźnione koincydencje detektor neutrin Reinesa – Cowana (eksperymentalny dowód istnienia neutrin 1957) proces odwrotny ~ + p  n + e+ ( = 10 -19 b)

  16. e e p p   W Oscar Klein (1938) n n bozon pośredniczący słaby rozpad Enrico Fermi (1934) teoria czterofemionowa

  17. Niezachowanie parzystości Parzystość jest zachowana, jeśli nie można odróżnić laboratorium od jego lustrzanego odbicia.

  18. Niezachowanie parzystości odbicie lustrzane „do góry nogami” Lustrzana symetria zachowana odbicie lustrzane „do góry nogami” Lustrzana symetria nie jest zachowana

  19. Niezachowanie parzystości • T.D.Lee, C.N.Yang: nie ma podstaw przyjmowania zasady zachowania parzystości w procesach słabych. • doświadczenie C.S.Wu (1957): 6027Co  6028Ni +e + ~e • stan podstawowy kobaltu JP = 5+, łatwo spolaryzować. • P (r, ,  ) =  (r, -, + ) • zachowanie parzystości (r, ,  )2 = (r, -, + )2 • jeśli prawdopodobieństwo emisji elektronów f( ) = f(-) to zachowana parzystość. ^

  20. eksperyment C.S.Wu •  detektory gamma 5+ 100% 6027Co 4+ 1 2+ E1 = 1173.2 keV 2 B fotopowielacz 0+ E2 = 1332.5 keV 6028Ni detektor elektronów źródło 60Co d = 0.05 mm kryształ chłodzący (T = 0.01 K)

  21. spin e+ spin 60Co ustawione antyrównolegle… …lub równolegle Wyniki eksperymentu temperatura

  22. parzystość?

  23. Super-K

More Related