Ядерна фізика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Ядерна фізика

Ядерна фізика, розділ фізики, присвячений вивченню структури атомного ядра, процесів радіоактивного розпаду і механізму ядерних реакцій . Додаючи цьому терміну загальніший сенс, до Я. ф. часто відносять також фізику елементарних часток . Інколи розділами Я. ф. продовжують рахувати напрями досліджень що стали самостійними гілками техніки, наприклад прискорювальну техніку> (див. Прискорювачі заряджених часток ), ядерну енергетику . Історично Я. ф. виникла ще до встановлення факту існування ядра атомного . Вік Я. ф. можна обчислювати з часу відкриття радіоактивності .

загрузка...

  Канонізованого ділення сучасної Я. ф. на вужчі області і напрями не існує. Зазвичай розрізняють Я. ф. низьких, проміжних і високих енергій. ДО Я. ф. низьких енергій відносять проблеми будови ядра, вивчення радіоактивного розпаду ядер, а також дослідження ядерних реакцій, що викликаються частками з енергією до 200 Мев. Енергії від 200 Мев до 1 Гев називаються проміжними, а понад 1 Гев — високими. Це розмежування значною мірою умовно (особливе ділення на проміжні і високі енергії) і склалося відповідно до історії розвитку прискорювальної техніки. У сучасній Я. ф. структуру ядра досліджують за допомогою часток високих енергій, а фундаментальні властивості елементарних часток встановлюють в результаті дослідження радіоактивного розпаду ядер.

  Обширною складовою частиною Я. ф. низьких енергії є нейтронна фізика, що охоплює дослідження взаємодії повільних нейтронів з речовиною і ядерні реакції під дією нейтронів (див. Нейтронна спектроскопія ) . Молодою областю Я. ф. є вивчення ядерних реакцій під дією багатозарядних іонів. Ці реакції використовуються як для пошуку нових важких ядер (див. Трансуранові елементи ), так і для вивчення механізму взаємодії складних ядер один з одним. Окремий напрям Я. ф. — вивчення взаємодії ядер з електронами і фотонами (див. Фотоядерні реакції ) . Всі ці розділи Я. ф. тісно переплітаються один з одним і зв'язані загальними цілями.

  У Я. ф. (як і у всій сучасній фізиці) існує різке розділення експерименту і теорії. Арсенал експериментальних засобів Я. ф. всілякий і технічно складний. Його основу складають прискорювачі заряджених часток (від електронів до багатозарядних іонів), ядерні реактори, службовці потужними джерелами нейтронів, і детектори ядерних випромінювань, реєструючі продукти ядерних реакцій. Для сучасного ядерного експерименту характерні великі інтенсивності потоків прискорених заряджених часток або нейтронів, що дозволяють досліджувати рідкі ядерні процеси і явища, і одночасна реєстрація декількох часток, що випускаються в одному акті ядерного зіткнення. Безліч даних, що отримуються в одному досвіді, вимагає використання ЕОМ(електронна обчислювальна машина), що сполучаються безпосередньо з реєструючою апаратурою (див. Ядерна спектроскопія ) . Складність і трудомісткість експерименту приводить до того, що його виконання часто виявляється посильним лише великим колективам фахівців.

  Для теоретичної Я. ф. характерна необхідність використання апаратів всіляких розділів теоретичної фізики: класичною електродинаміки, теорії суцільних середовищ, квантової механіки, статистичної фізики, квантовій теорії поля . Центральна проблема теоретичної Я. ф. — квантове завдання про рух багатьох тіл, що сильно взаємодіють друг з другом. Теорією ядра і елементарних часток були народжені і розвинені нові напрями теоретичної фізики (наприклад, в теорії надпровідності, в теорії хімічної реакції), що отримали згодом вживання в інших областях фізики і що поклали почало новим математичним дослідженням (зворотне завдання теорії розсіяння і її застосування до вирішення нелінійних рівнянь в приватних похідних) і ін. Розвиток теоретичних і експериментальних ядерних досліджень взаємозалежно і тематично зв'язано. Що стоять перед Я. ф. проблеми дуже складні і лише в небагатьох випадках можуть бути вирішені чисто теоретичним або емпіричним дорогою. Я. ф. зробила великий вплив на розвиток ряду інших галузей фізики (зокрема, астрофізики і фізики твердого тіла) і інших наук (хімії, біології, біофізики).

  Прикладне значення Я. ф. у житті сучасного суспільства величезно, її практичні застосування фантастично всілякі — від ядерної зброї і ядерної енергетики до діагностики і терапії в медицині (див. Радіологія ) . В той же час (і це є специфічною особливістю Я. ф.) вона залишається тією фундаментальною наукою, від прогресу якої можна чекати з'ясування глибоких властивостей будови матерії і відкриття нових загальних законів природи.

  Літ. див.(дивися) при ст. Ядро атомне .

  І. С. Шапіро.