V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
1 vlevo dole) blízkosti atomového jádra, může
docházet několika způsobům její interakce jádrem, závislosti druhu částice jádra (včetně jejich
náboje), kinetické energii částice, impaktním faktoru:
q Bez interakce
- částice proletí "kolem jádra", aniž její pohyb stav jádra znatelněji ovlivněn silovým působením pole jádra. kvark-gluonová plasma.
q Destrukce jader; kvark-gluonová plasma
Při vysokých energiích srážejících jader, >>10MeV/nukleon, již nenastávají jaderné reakce v
obvyklém smyslu, ale interagující jádra zanikají dochází jejich tříštění několik lehčích jader a
na jednotlivé nukleony (označuje někdy jako spalační reakce).
http://astronuklfyzika.htm 34) [15.
q Jaderné reakce,
při nichž důsledku vniknutí částice jádra jejího pohlcení předání dostatečně vysoké
energie (kinetické vazbové) jádru dochází změně počtu protonů nebo neutronů (nebo obojích)
v jádře vzniká nové jádro Především těmito procesy budeme dalším
zabývat. Při nejvyšších energiích několik GeV/nukleon dochází destrukci samotných
nukleonů, které "roztaví" kvarky: kratičký okamžik vzniká tzv.10-13cm), nabité částice (protony, alfa) prolétající impaktním faktorem větším než cca 10-10cm.10.
q Nepružný rozptyl,
při němž dochází přeměnám kinetické energie částice jiné druhy energie při jiných procesech
než mechanickém pohybu (např.1.RNDr.2008 12:13:33]
. Dochází tedy
jen transformaci interakční (silové, polní) energie kinetické energie translačního pohybu částic. Při ještě vyšších energiích
(>150MeV/nukleon těžišťové soustavě) navíc nastává produkce π-mezonů, rostoucí energií K-
mezonů, hyperonů.
Většina jaderných interakcí endoenergetický charakter.
Při pružném rozptylu splněn zákon zachování energie hybnosti nalétající částice a
rozptylujícího jádra Částice pokračuje pohybu obecně odlišným směrem nižší energií a
hybností, jejíž část byla předána jádru.
Takto chovají prakticky vždy neutrina, dále neutrony prolétající kolem jádra vzdálenosti větší než dosah
jaderných sil ≈2. 1.cz/JadRadFyzika3. Typickým procesem při nepružném rozptylu excitace jádra přechod nukleonů na
některou vyšších energetických hladin; při následné deexcitaci emitováno záření Při
nepružném rozptylu primárních částic obecně vzniká sekundární ionizující záření.
Vzápětí dochází opětovné "hadronizaci", kvarky spojí hadrony místa interakce vylétá větší
počet částic, především mezonů nukleonů. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. emisi kvant záření, změnám vnitřní struktury excitace,
deexcitace).3. Symbolický zápis triviální: a´, Q=0, kde X´
je tatáž částice jádro jako před interakcí, jen jinou hybností kinetickou energií. Důležité exoenergetické interakce slučování
lehkých jader štěpení těžkých jader budou diskutovány níže části "Jaderná energie". Symbolicky to
můžeme zapsat: kde excitované jádro rozptýlená částice, Qą0 je
předaná energie. Při vysokých předaných energiích (desítky stovky MeV) může být nepružný
rozptyl doprovázen jadernými reakcemi.
Obecné mechanismy interakcí částic atomovými jádry
Dostane-li letící částice (situace podle obr.3 Jaderné reakce
♦ Exotermické (exoenergické) reakce Q>0,
kde dochází "uvolňování" zisku kinetické energie, která čerpá vazbové energie jader.
q Pružný rozptyl,
při němž silovém poli jádra dochází zakřivení dráhy nalétající částice, avšak kinetická energie se
nemění jiný druh energie nedochází změně vnitřního stavu částic, žádné excitaci dexcitaci
