stringtranslate.com

Ядерная физика

Ядерная физика — это область физики , которая изучает атомные ядра , их составляющие и взаимодействия, а также изучает другие формы ядерной материи .

Ядерную физику не следует путать с атомной физикой , которая изучает атом в целом, включая его электроны .

Открытия в области ядерной физики привели к применению во многих областях. Это включает в себя ядерную энергетику , ядерное оружие , ядерную медицину и магнитно-резонансную томографию , промышленные и сельскохозяйственные изотопы, ионную имплантацию в материаловедении и радиоуглеродное датирование в геологии и археологии . Такие применения изучаются в области ядерной инженерии .

Физика элементарных частиц развилась из ядерной физики, и эти две области обычно преподаются в тесной связи. Ядерная астрофизика , приложение ядерной физики к астрофизике , имеет решающее значение для объяснения внутреннего устройства звезд и происхождения химических элементов .

История

Анри Беккерель
Начиная с 1920-х годов камеры Вильсона играли важную роль детекторов частиц и в конечном итоге привели к открытию позитрона , мюона и каона .

История ядерной физики как дисциплины, отличной от атомной физики , начинается с открытия радиоактивности Анри Беккерелем в 1896 году [1] , сделанного при исследовании фосфоресценции в солях урана . [2] Открытие электрона Дж . Дж. Томсоном [ 3] годом позже было указанием на то, что атом имеет внутреннюю структуру. В начале 20-го века общепринятой моделью атома была модель «пудинга с изюмом» Дж. Дж. Томсона , в которой атом представлял собой положительно заряженный шар с меньшими отрицательно заряженными электронами, встроенными внутрь него.

В последующие годы радиоактивность широко исследовалась, в частности Марией Кюри , польским физиком, чья девичья фамилия была Склодовская, Пьером Кюри , Эрнестом Резерфордом и другими. К началу века физики также открыли три типа излучения, исходящего от атомов, которые они назвали альфа- , бета- и гамма -излучением. Эксперименты Отто Гана в 1911 году и Джеймса Чедвика в 1914 году обнаружили, что спектр бета-распада был непрерывным, а не дискретным. То есть электроны выбрасывались из атома с непрерывным диапазоном энергий, а не дискретными количествами энергии, которые наблюдались при гамма- и альфа-распадах. Это было проблемой для ядерной физики того времени, поскольку, казалось, указывало на то, что энергия не сохраняется в этих распадах.

Нобелевская премия по физике 1903 года была присуждена совместно Беккерелю за его открытие и Марии и Пьеру Кюри за их последующие исследования радиоактивности. Резерфорд был удостоен Нобелевской премии по химии в 1908 году за «исследования распада элементов и химии радиоактивных веществ».

В 1905 году Альберт Эйнштейн сформулировал идею эквивалентности массы и энергии . Хотя работа Беккереля и Марии Кюри по радиоактивности предшествовала этому, объяснение источника энергии радиоактивности пришлось бы ждать открытия того, что само ядро ​​состоит из более мелких составляющих — нуклонов .

Резерфорд открывает ядро

В 1906 году Эрнест Резерфорд опубликовал «Замедление α-частицы радия при прохождении через вещество». [4] Ганс Гейгер расширил эту работу в сообщении Королевскому обществу [5] экспериментами, которые он и Резерфорд провели, пропуская альфа-частицы через воздух, алюминиевую фольгу и золотой лист. Больше работы было опубликовано в 1909 году Гейгером и Эрнестом Марсденом , [6] и еще более расширенная работа была опубликована в 1910 году Гейгером . [7] В 1911–1912 годах Резерфорд выступил перед Королевским обществом, чтобы объяснить эксперименты и предложить новую теорию атомного ядра, как мы ее понимаем сейчас.

Опубликованный в 1909 году [8] с окончательным классическим анализом Резерфорда, опубликованным в мае 1911 года [9] [10] [11] [12] ключевой упреждающий эксперимент был выполнен в 1909 году [9] [13] [14] [15] в Университете Манчестера . Ассистент Эрнеста Резерфорда, профессор [15] Иоганнес [14] «Ганс» Гейгер и студент Марсден [15] провели эксперимент, в котором Гейгер и Марсден под руководством Резерфорда выстреливали альфа-частицами ( ядрами гелия 4 [16] ) в тонкую пленку золотой фольги. Модель сливового пудинга предсказывала, что альфа-частицы должны выходить из фольги, причем их траектории должны быть в лучшем случае слегка изогнуты. Но Резерфорд поручил своей команде поискать что-то, что его потрясло: несколько частиц рассеивались под большими углами, даже полностью назад в некоторых случаях. Он сравнил это с выстрелом пули в папиросную бумагу, которая отскакивает. Это открытие, с анализом данных Резерфордом в 1911 году, привело к модели атома Резерфорда, в которой атом имел очень маленькое, очень плотное ядро, содержащее большую часть его массы и состоящее из тяжелых положительно заряженных частиц со встроенными электронами для уравновешивания заряда (поскольку нейтрон был неизвестен). Например, в этой модели (которая не является современной) азот-14 состоял из ядра с 14 протонами и 7 электронами (всего 21 частица), а ядро ​​было окружено еще 7 вращающимися по орбите электронами.

Эддингтон и звездный ядерный синтез

Около 1920 года Артур Эддингтон предвосхитил открытие и механизм процессов ядерного синтеза в звездах в своей статье «Внутреннее строение звезд» . [17] [18] В то время источник звездной энергии был полной загадкой; Эддингтон правильно предположил, что источником был синтез водорода в гелий, высвобождающий огромную энергию в соответствии с уравнением Эйнштейна E = mc2 . Это было особенно примечательное достижение, поскольку в то время синтез и термоядерная энергия, и даже то, что звезды в основном состоят из водорода (см. металличность ), еще не были открыты.

Исследования ядерного спина

Модель Резерфорда работала достаточно хорошо, пока в 1929 году Франко Разетти из Калифорнийского технологического института не провел исследования ядерного спина . К 1925 году стало известно, что протоны и электроны имеют спин ±+1 ⁄ 2 . В модели Резерфорда азота-14 20 из 21 ядерных частиц должны были объединиться в пары, чтобы компенсировать спин друг друга, а последняя нечетная частица должна была покинуть ядро ​​с чистым спином 1 ⁄ 2 . Однако Разетти обнаружил, что у азота-14 спин равен 1.

Джеймс Чедвик открывает нейтрон

В 1932 году Чедвик понял, что излучение, которое наблюдали Вальтер Боте , Герберт Беккер , Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, на самом деле было вызвано нейтральной частицей примерно той же массы, что и протон, которую он назвал нейтроном ( следуя предложению Резерфорда о необходимости такой частицы). [19] В том же году Дмитрий Иваненко предположил, что в ядре нет электронов — только протоны и нейтроны — и что нейтроны являются частицами со спином 1 ⁄ 2 , что объясняло массу, не обусловленную протонами. Спин нейтрона немедленно решил проблему спина азота-14, поскольку один неспаренный протон и один неспаренный нейтрон в этой модели каждый вносили спин 1 ⁄ 2 в одном и том же направлении, давая окончательный общий спин 1.

С открытием нейтрона ученые наконец смогли вычислить, какую долю энергии связи имеет каждое ядро, сравнивая ядерную массу с массой протонов и нейтронов, которые его составляют. Различия между ядерными массами были рассчитаны таким образом. Когда были измерены ядерные реакции, они оказались в соответствии с расчетом Эйнштейна эквивалентности массы и энергии с точностью до 1% по состоянию на 1934 год.

Уравнения Прока массивного векторного бозонного поля

Александру Прока был первым, кто разработал и сообщил уравнения массивного векторного бозонного поля и теорию мезонного поля ядерных сил . Уравнения Проки были известны Вольфгангу Паули [20], который упомянул их в своей Нобелевской речи, и они были также известны Юкаве, Вентцелю, Такетани, Сакате, Кеммеру, Гайтлеру и Фрёлиху, которые оценили содержание уравнений Проки для разработки теории атомных ядер в ядерной физике. [21] [22] [23] [24] [25]

Мезон Юкавы, постулированный для связывания ядер

В 1935 году Хидеки Юкава [26] предложил первую значимую теорию сильного взаимодействия , чтобы объяснить, как ядро ​​удерживается вместе. Во взаимодействии Юкавы виртуальная частица , позже названная мезоном , опосредовала силу между всеми нуклонами, включая протоны и нейтроны. Эта сила объясняла, почему ядра не распадались под влиянием отталкивания протонов, а также давала объяснение того, почему притягивающее сильное взаимодействие имело более ограниченный диапазон, чем электромагнитное отталкивание между протонами. Позднее открытие пи-мезона показало, что он обладает свойствами частицы Юкавы.

С работами Юкавы современная модель атома была завершена. Центр атома содержит плотный шар из нейтронов и протонов, который удерживается вместе сильным ядерным взаимодействием, если только он не слишком большой. Нестабильные ядра могут подвергаться альфа-распаду, при котором они испускают энергичное ядро ​​гелия, или бета-распаду, при котором они выбрасывают электрон (или позитрон ). После одного из этих распадов полученное ядро ​​может остаться в возбужденном состоянии, и в этом случае оно распадается до своего основного состояния, испуская высокоэнергетические фотоны (гамма-распад).

Изучение сильных и слабых ядерных сил (последнее объяснил Энрико Ферми через взаимодействие Ферми в 1934 году) привело физиков к столкновению ядер и электронов при все более высоких энергиях. Это исследование стало наукой физики элементарных частиц , жемчужиной которой является стандартная модель физики элементарных частиц , описывающая сильные, слабые и электромагнитные силы .

Современная ядерная физика

Тяжелое ядро ​​может содержать сотни нуклонов . Это означает, что с некоторым приближением его можно рассматривать как классическую систему , а не квантово-механическую . В полученной модели жидкой капли [27] ядро ​​имеет энергию, которая возникает частично из-за поверхностного натяжения и частично из-за электрического отталкивания протонов. Модель жидкой капли способна воспроизводить многие особенности ядер, включая общую тенденцию энергии связи по отношению к массовому числу, а также явление ядерного деления .

Однако на эту классическую картину накладываются квантово-механические эффекты, которые можно описать с помощью модели ядерных оболочек , разработанной в значительной степени Марией Гепперт Майер [28] и Й. Хансом Д. Йенсеном . [29] Ядра с определенными « магическими » числами нейтронов и протонов особенно стабильны, поскольку их оболочки заполнены.

Были предложены и другие, более сложные модели ядра, такие как модель взаимодействующих бозонов , в которой пары нейтронов и протонов взаимодействуют как бозоны .

Методы ab initio пытаются решить ядерную проблему многих тел с нуля, начиная с нуклонов и их взаимодействий. [30]

Большая часть современных исследований в области ядерной физики связана с изучением ядер в экстремальных условиях, таких как высокий спин и энергия возбуждения. Ядра также могут иметь экстремальные формы (похожие на форму мячей для регби или даже груш ) или экстремальные соотношения нейтронов и протонов. Экспериментаторы могут создавать такие ядра с помощью искусственно вызванных реакций слияния или передачи нуклонов, используя ионные пучки из ускорителя . Пучки с еще более высокими энергиями могут использоваться для создания ядер при очень высоких температурах, и есть признаки того, что эти эксперименты произвели фазовый переход из нормальной ядерной материи в новое состояние, кварк-глюонную плазму , в которой кварки смешиваются друг с другом, а не разделяются на триплеты, как в нейтронах и протонах.

Ядерный распад

Восемьдесят элементов имеют по крайней мере один стабильный изотоп , распад которого никогда не наблюдается, что составляет в общей сложности около 251 стабильного нуклида. Однако тысячи изотопов были охарактеризованы как нестабильные. Эти «радиоизотопы» распадаются в течение времени от долей секунды до триллионов лет. Нанесенная на график как функция атомных и нейтронных чисел, энергия связи нуклидов образует то, что известно как долина стабильности . Стабильные нуклиды лежат вдоль дна этой энергетической долины, в то время как все более нестабильные нуклиды лежат вверх по стенкам долины, то есть имеют более слабую энергию связи.

Наиболее стабильные ядра попадают в определенные диапазоны или балансы состава нейтронов и протонов: слишком мало или слишком много нейтронов (по отношению к числу протонов) заставят его распасться. Например, при бета-распаде атом азота -16 (7 протонов, 9 нейтронов) превращается в атом кислорода -16 (8 протонов, 8 нейтронов) [31] в течение нескольких секунд после создания. При этом распаде нейтрон в ядре азота превращается слабым взаимодействием в протон, электрон и антинейтрино . Элемент трансмутируется в другой элемент с другим числом протонов.

При альфа-распаде , который обычно происходит в самых тяжелых ядрах, радиоактивный элемент распадается, испуская ядро ​​гелия (2 протона и 2 нейтрона), давая другой элемент, плюс гелий-4 . Во многих случаях этот процесс продолжается через несколько этапов такого рода, включая другие типы распадов (обычно бета-распад), пока не образуется стабильный элемент.

При гамма-распаде ядро ​​распадается из возбужденного состояния в состояние с более низкой энергией, испуская гамма-лучи . Элемент не изменяется на другой элемент в этом процессе (не происходит ядерной трансмутации ).

Возможны и другие, более экзотические распады (см. первую основную статью). Например, при внутреннем конверсионном распаде энергия возбужденного ядра может выбросить один из внутренних орбитальных электронов из атома в процессе, который производит высокоскоростные электроны, но не является бета-распадом и (в отличие от бета-распада) не преобразует один элемент в другой.

Ядерный синтез

В ядерном синтезе два маломассивных ядра вступают в очень тесный контакт друг с другом, так что сильное взаимодействие их сплавляет. Для сильных или ядерных сил требуется большое количество энергии , чтобы преодолеть электрическое отталкивание между ядрами, чтобы сплавить их; поэтому ядерный синтез может происходить только при очень высоких температурах или высоких давлениях. Когда ядра сливаются, высвобождается очень большое количество энергии, и объединенное ядро ​​принимает более низкий энергетический уровень. Энергия связи на нуклон увеличивается с массовым числом до никеля -62. Такие звезды , как Солнце, питаются от слияния четырех протонов в ядро ​​гелия, двух позитронов и двух нейтрино . Неконтролируемый синтез водорода в гелий известен как термоядерный убегающий. Передовой линией в текущих исследованиях в различных учреждениях, например, в Joint European Torus (JET) и ITER , является разработка экономически выгодного метода использования энергии из контролируемой реакции синтеза. Ядерный синтез является источником энергии (в том числе в форме света и другого электромагнитного излучения), вырабатываемой ядрами всех звезд, включая наше Солнце.

Ядерное деление

Деление ядер — это процесс, обратный синтезу. Для ядер тяжелее никеля-62 энергия связи на нуклон уменьшается с массовым числом. Поэтому возможно высвобождение энергии, если тяжелое ядро ​​распадается на два более легких.

Процесс альфа-распада по сути является особым типом спонтанного ядерного деления . Это в высшей степени асимметричное деление, поскольку четыре частицы, составляющие альфа-частицу, особенно тесно связаны друг с другом, что делает образование этого ядра при делении особенно вероятным.

Из нескольких самых тяжелых ядер, деление которых производит свободные нейтроны, и которые также легко поглощают нейтроны, чтобы инициировать деление, может быть получен самовоспламеняющийся тип деления, инициируемого нейтронами, в цепной реакции . Цепные реакции были известны в химии до физики, и на самом деле многие знакомые процессы, такие как пожары и химические взрывы, являются химическими цепными реакциями. Деление или «ядерная» цепная реакция , использующая нейтроны, произведенные делением, является источником энергии для атомных электростанций и ядерных бомб деления, таких как взорванные в Хиросиме и Нагасаки , Япония, в конце Второй мировой войны . Тяжелые ядра, такие как уран и торий, также могут подвергаться спонтанному делению , но они гораздо более склонны подвергаться распаду путем альфа-распада.

Для возникновения цепной реакции, инициированной нейтронами, должна быть критическая масса соответствующего изотопа, присутствующего в определенном пространстве при определенных условиях. Условия для наименьшей критической массы требуют сохранения испускаемых нейтронов, а также их замедления или замедления , чтобы было большее поперечное сечение или вероятность того, что они инициируют другое деление. В двух регионах Окло , Габон, Африка, естественные ядерные реакторы деления были активны более 1,5 миллиарда лет назад. [32] Измерения естественной эмиссии нейтрино показали, что около половины тепла, исходящего из ядра Земли, является результатом радиоактивного распада. Однако неизвестно, является ли что-либо из этого результатом цепных реакций деления. [33]

Производство «тяжелых» элементов

Согласно этой теории, по мере охлаждения Вселенной после Большого взрыва в конечном итоге стало возможным существование обычных субатомных частиц, какими мы их знаем (нейтронов, протонов и электронов). Наиболее распространенными частицами, созданными во время Большого взрыва, которые мы все еще легко наблюдаем сегодня, были протоны и электроны (в равном количестве). Протоны в конечном итоге образовали атомы водорода. Почти все нейтроны, созданные во время Большого взрыва, были поглощены гелием-4 в первые три минуты после Большого взрыва, и этот гелий составляет большую часть гелия во Вселенной сегодня (см. нуклеосинтез Большого взрыва ).

Некоторые относительно небольшие количества элементов за пределами гелия (литий, бериллий и, возможно, немного бора) были созданы в Большом взрыве, когда протоны и нейтроны сталкивались друг с другом, но все «более тяжелые элементы» (углерод, элемент номер 6 и элементы с большим атомным номером ), которые мы видим сегодня, были созданы внутри звезд в ходе ряда стадий синтеза, таких как протон-протонная цепочка , цикл CNO и процесс тройной альфа . Все более тяжелые элементы создаются в ходе эволюции звезды.

Энергия выделяется только в процессах синтеза с участием атомов меньшего размера, чем железо, поскольку энергия связи на нуклон достигает пика около железа (56 нуклонов). Поскольку создание более тяжелых ядер путем синтеза требует энергии, природа прибегает к процессу захвата нейтронов. Нейтроны (из-за отсутствия заряда) легко поглощаются ядром. Тяжелые элементы создаются либо медленным процессом захвата нейтронов (так называемый s -процесс ), либо быстрым , или r -процессом . S- процесс происходит в термически пульсирующих звездах (называемых AGB, или звездами асимптотической ветви гигантов) и занимает от сотен до тысяч лет, чтобы достичь самых тяжелых элементов свинца и висмута. R -процесс, как полагают, происходит при взрывах сверхновых , которые обеспечивают необходимые условия высокой температуры, высокого потока нейтронов и выброшенного вещества. Эти звездные условия делают последовательные захваты нейтронов очень быстрыми, вовлекая в процесс очень богатые нейтронами виды, которые затем подвергаются бета-распаду с образованием более тяжелых элементов, особенно в так называемых точках ожидания, которые соответствуют более стабильным нуклидам с закрытыми нейтронными оболочками (магические числа).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ BR Martin (2006). Ядерная физика и физика элементарных частиц . John Wiley & Sons, Ltd. ISBN 978-0-470-01999-3.
  2. ^ Анри Беккерель (1896). «Сюр-ле-излучения излучают фосфоресценцию». Комптес Рендус . 122 : 420–421. Архивировано из оригинала 4 сентября 2017 г. Проверено 21 сентября 2010 г.
  3. ^ Томсон, Джозеф Джон (1897). «Катодные лучи». Труды Королевского института Великобритании . XV : 419–432.
  4. ^ Резерфорд, Эрнест (1906). «О замедлении α-частицы радия при прохождении через вещество». Philosophical Magazine . 12 (68): 134–146. doi :10.1080/14786440609463525. Архивировано из оригинала 2022-03-31 . Получено 2019-07-01 .
  5. ^ Гейгер, Ганс (1908). «О рассеянии α-частиц материей». Труды Королевского общества A. 81 ( 546): 174–177. Bibcode :1908RSPSA..81..174G. doi : 10.1098/rspa.1908.0067 .
  6. ^ Гейгер, Ганс ; Марсден, Эрнест (1909). «О диффузном отражении α-частиц». Труды Королевского общества A. 82 ( 557): 495. Bibcode : 1909RSPSA..82..495G. doi : 10.1098/rspa.1909.0054 .
  7. ^ Гейгер, Ганс (1910). «Рассеяние α-частиц материей». Труды Королевского общества A. 83 ( 565): 492–504. Bibcode :1910RSPSA..83..492G. doi : 10.1098/rspa.1910.0038 .
  8. ^ Х. Гейгер и Э. Марсден, PM, 25, 604 1913, со ссылкой на Х. Гейгера и Э. Марсдена, Рой. Соц. Учеб. том. LXXXII. п. 495 (1909), в, Законы отклонения α-частиц на большие углы \\ Х. Гейгер и Э. Марсден Архивировано 01.05.2019 в Wayback Machine (1913), (впоследствии опубликовано онлайн – physics.utah. edu ( Университет Юты )) Получено 13 июня 2021 г. (стр. 1): «..Однако в более ранней статье мы указали, что α-частицы иногда поворачиваются на очень большие углы...» (стр. 2) :"..Профессор Резерфорд недавно разработал теорию, объясняющую рассеяние α-частиц на такие большие углы, предполагая, что отклонения являются результатом тесного взаимодействия α-частицы с отдельным атомом пересекаемого вещества. В этой теории предполагается, что атом состоит из сильного положительного или отрицательного центрального заряда, сосредоточенного в сфере размером менее 3 × 10–12 см. радиуса, и окружен электричеством противоположного знака, распределенным по оставшейся части атома радиусом около 10−8 см...."
  9. ^ ab Radvanyi, Pierre (январь–февраль 2011 г.). "Физика и радиоактивность после открытия полония и радия" (электронная версия) . Chemistry International . 33 (1). онлайн: Международный союз теоретической и прикладной химии . Архивировано из оригинала 9 июля 2023 г. . Получено 13 июня 2021 г. ..Гейгер и англо-новозеландский студент Э. Марсден изучают их рассеяние через тонкую металлическую фольгу. В 1909 году два физика наблюдают, что некоторые альфа-частицы рассеиваются назад тонкой платиновой или золотой фольгой (Гейгер 1909)... Резерфорду требуется полтора года, чтобы понять этот результат. В 1911 году он приходит к выводу, что атом содержит очень маленькое «ядро»...
  10. ^ Rutherford FRS, E. (май 1911). «Рассеяние α- и β-частиц материей и структура атома». Philosophical Magazine . 6. 21 мая 1911: 669–688. Архивировано из оригинала 12 февраля 2020 г. Получено 13 июня 2021 г.
  11. ↑ Резерфорд, Э. (май 1911 г.). «LXXIX. Рассеяние α- и β-частиц материей и структура атома». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 21 (125): 669–688. doi :10.1080/14786440508637080.
  12. ^ "1911 Джон Рэтклифф и Эрнест Резерфорд (курят) в Кавендишской лаборатории..." Fermilab . Архивировано из оригинала 1 апреля 2021 г. Получено 13 июня 2021 г.«..это стало бы классическим методом физики элементарных частиц...»
  13. ^ * Дэвидсон, Майкл В. "Эксперимент Резерфорда". micro.magnet. micro.magnet.fsu.edu . Университет штата Флорида : Университет штата Флорида . Архивировано из оригинала 13 июня 2021 г. . Получено 13 июня 2021 г. ."эксперимент был проведен в 1911 году"
    • "КУЛЬТУРА И ИСТОРИЯ СТАТЬИ Резерфорд, трансмутация и протон 8 мая 2019 г. События, приведшие к открытию протона Эрнестом Резерфордом, опубликовано в 1919 г.". CERN Courier . IOP Publishing . 8 мая 2019 г. Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 г. Получено 13 июня 2021 г.«...1909...пару лет спустя...»
    • «Этот месяц в истории физики: май 1911 г.: Резерфорд и открытие атомного ядра». APS News . 15 (5). Май 2006 г. Архивировано из оригинала 13 июня 2021 г. Получено 13 июня 2021 г."..1909..издано – 1911.."
    • Андерсон, Эшли. «Хронология». Университет Аляски-Фэрбенкс. Архивировано из оригинала 13 июня 2021 г. . Получено 13 июня 2021 г. . "1911 год исполнено"
    • 1911 открывает:
    • rutherford/biographical Архивировано 03.06.2023 в Wayback Machine , Нобелевская премия , «...В 1910 году его исследования рассеяния альфа-лучей и природы внутренней структуры атома, вызывающей такое рассеяние, привели к постулированию его концепции «ядра»...»
    • "Исследования случаев из истории физики". Институт физики . Архивировано из оригинала 22 апреля 2021 г. . Получено 13 июня 2021 г. . ..Предполагается, что в 1910 году «модель пудинга с изюмом» была внезапно опровергнута экспериментом Резерфорда. Фактически, Резерфорд уже сформулировал ядерную модель атома до того, как был проведен эксперимент..
  14. ^ ab Jariskog, Cecilia (декабрь 2008 г.). "ANNIVERSARY Ядро и многое другое" (PDF) . CERN Courrier . стр. 21. Архивировано (PDF) из оригинала 13 июня 2021 г. . Получено 13 июня 2021 г. . .. в 1911 году Резерфорд пишет: "Я недавно работал над рассеянием альфа- и бета-частиц и изобрёл новый атом, чтобы объяснить результаты..
  15. ^ abc Годенко, Людмила. Создание атомной бомбы (электронная книга) . cuny.manifoldapp.org Manifold CUNY ( Городской университет Нью-Йорка ) . Получено 13 июня 2021 г. Открытие , которым Резерфорд наиболее известен, заключается в том, что у атомов есть ядра; ...началось в 1909 году...Гейгер и Марсден опубликовали свой аномальный результат в июле 1909 года...Первое публичное объявление об этой новой модели атомной структуры, по-видимому, было сделано 7 марта 1911 года, когда Резерфорд выступил перед Манчестерским литературным и философским обществом;...[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Уоткинс, Тайер. «Структура и энергия связи альфа-частицы, ядра гелия 4». Университет Сан-Хосе . Архивировано из оригинала 30 января 2020 г. Получено 14 июня 2021 г.
  17. ^ Эддингтон, А.С. (1920). «Внутреннее строение звезд». The Scientific Monthly . 11 (4): 297–303. Bibcode : 1920SciMo..11..297E. JSTOR  6491.
  18. ^ Эддингтон, А.С. (1916). «О лучистом равновесии звезд». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 77 : 16–35. Bibcode :1916MNRAS..77...16E. doi : 10.1093/mnras/77.1.16 .
  19. ^ Чедвик, Джеймс (1932). «Существование нейтрона». Труды Королевского общества A. 136 ( 830): 692–708. Bibcode :1932RSPSA.136..692C. doi : 10.1098/rspa.1932.0112 .
  20. ↑ В. Паули , Нобелевская лекция , 13 декабря 1946 г.
  21. ^ Poenaru, Dorin N.; Calboreanu, Alexandru (2006). «Александру Прока (1897–1955) и его уравнение массивного векторного бозонного поля». Europhysics News . 37 (5): 25–27. Bibcode : 2006ENews..37e..24P. doi : 10.1051/epn:2006504 . S2CID  123558823.
  22. ^ Г. А. Прока, Александр Прока. Oeuvre Scientifique Publiée , SIAG, Рим, 1988.
  23. ^ Vuille, C.; Ipser, J.; Gallagher, J. (2002). «Модель Эйнштейна–Прока, микрочерные дыры и голые сингулярности». Общая теория относительности и гравитация . 34 (5): 689. arXiv : 1406.0497 . Bibcode :2002GReGr..34..689V. doi :10.1023/a:1015942229041. S2CID  118221997.
  24. ^ Scipioni, R. (1999). «Изоморфизм между неримановой гравитацией и теориями Эйнштейна–Прока–Вейля, распространенный на класс теорий скалярной гравитации». Класс. Квантовая гравитация . 16 (7): 2471–2478. arXiv : gr-qc/9905022 . Bibcode :1999CQGra..16.2471S. doi :10.1088/0264-9381/16/7/320. S2CID  6740644.
  25. ^ Такер, Р. В.; Ванг, К (1997). «Модель Эйнштейна–Прока-жидкости для гравитационных взаимодействий темной материи». Nuclear Physics B: Proceedings Supplements . 57 (1–3): 259–262. Bibcode : 1997NuPhS..57..259T. doi : 10.1016/s0920-5632(97)00399-x.
  26. ^ Юкава, Хидеки (1935). «О взаимодействии элементарных частиц. I». Труды физико-математического общества Японии . 3-я серия. 17 : 48–57. doi : 10.11429/ppmsj1919.17.0_48 . Архивировано из оригинала 22 ноября 2023 г.
  27. ^ Дж. М. Блатт и В. Ф. Вайскопф, Теоретическая ядерная физика, Springer, 1979, VII.5
  28. ^ Майер, Мария Гепперт (1949). «О замкнутых оболочках в ядрах. II». Physical Review . 75 (12): 1969–1970. Bibcode :1949PhRv...75.1969M. doi :10.1103/PhysRev.75.1969.
  29. ^ Хаксель, Отто; Йенсен, Дж. Ганс Д.; Зюсс, Ганс Э. (1949). «О «магических числах» в структуре ядра». Physical Review . 75 (11): 1766. Bibcode : 1949PhRv...75R1766H. doi : 10.1103/PhysRev.75.1766.2.
  30. ^ Стивенсон, К. и др. (2017). «Топологические свойства самоорганизующейся электрической сети с помощью расчета ab initio». Scientific Reports . 7 (1): 932. Bibcode :2017NatSR...7..932B. doi :10.1038/s41598-017-01007-9. PMC 5430567 . PMID  28428625. 
  31. ^ Нетипичный пример, поскольку он приводит к «дважды магическому» ядру.
  32. ^ Meshik, AP (ноябрь 2005 г.). «Работа древнего ядерного реактора». Scientific American . 293 (5): 82–91. Bibcode : 2005SciAm.293e..82M. doi : 10.1038/scientificamerican1105-82. PMID  16318030. Архивировано из оригинала 27.02.2009 . Получено 04.01.2014 .
  33. ^ Бьелло, Дэвид (18 июля 2011 г.). «Подтверждено, что ядерное деление является источником более половины тепла Земли». Scientific American . Архивировано из оригинала 25 января 2023 г. Получено 25 января 2023 г.

Библиография

Вводный

Справочные работы

Передовой

Классика или историческое

Внешние ссылки