Fyzika - fundamentální přírodní věda

| Kategorie: Skripta  | Tento dokument chci!

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.

Vydal: - Neznámý vydavatel Autor: Vojtěch Ullmann

Strana 80 z 673

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Představme myšleném pokuse, nukleon pomalu přibližujeme atomovému jádru.. Izomerie metastabilní stavy nevyskytují lehkých jader (kde neexistují vzbuzené hladiny 3), ale jader nukleonovým číslem 40; podrobnosti vysvětluje slupkový model jádra. Protonové a neutronové hladiny vlivem elektrické interakce poněkud liší jsou obsazovány nezávisle, přičemž Pauliho vylučovací princip omezuje obsazení každé takové hladiny max.2). Pro kladně nabitý proton bude větších vzdálenostech působit elektrická odpudivá síla podle Coulombova zákona (modrá křivka obr.1.. dvěma protony dvěma neutrony opačnými spiny. Pokud jádru stabilní konfigurací protonů neutronů nějaké neutrony přidáme či odebereme, zpravidla takové jádro již nebude stabilní, ale bude samovolně rozpadat (resp. Tedy podobně jako elektrony atomovém obalu, jádře se nukleony nacházejí diskrétních energetických hladinách (obr..1. vzbuzené neboli excitované energetické hladiny jako kdyby jádro bylo "nafouknuté", nukleony jsou "dále od sebe" (obr.RNDr.1. 3), viz níže slupkový model jádra.1. Křivka potenciálu výsledné síly obou případech na obrázku vyznačena zeleně.. Metastabilní hladiny jaderná izomerie Doba života excitovaných jaderných hladin většinou velmi krátká ≈10-15-10-6 sec.9), obsazují vyšší hladiny..2 "Radioaktivita"). přeměňovat) bude radioaktivní (příslušné mechanismy budou analyzovány §1. Tento jev nastává tehdy, když blízkosti základního stavu jádra existuje energetická hladina, která základního stavu značně liší svým momentem hybnosti (aspoň 3h, tj. Neutrony bez elektrického náboje vykazují pouze přitažlivé jaderné síly pomáhají "stabilizovat" jádro. Pro neutron (vlevo) bez elektrického náboje působí pouze pole silné interakce, takže ve větších vzdálenostech síla zanedbatelná vzdálenostech řádově 10-13cm působí přitažlivá síla, která sváže neutron jádrem. Podle zákonitostí kvantové fyziky přitom nukleony nemohou mít plynule proměnnou energii tomto poli, ale jen určité kvantované hodnoty energie.. Experimentální měření rozptylem vysokoenergetických elektronů) ukazují, pro poloměr jader platí přibližný vztah N1/3, kde nukleonové číslo jádra parametr hodnotu 1,3·10−13 cm - dosah silné interakce..10, oba vpravo).9 1. Důležitým příkladem metastabilní technecium 99mTc poločasem hodin, viz následující §1.), existují však situace, kdy doba života excitované hladiny řádově sekundy, minuty dokonce několik hodin! takové hladiny nazývají metastabilní a mluvíme izomerním stavu jádra. http://astronuklfyzika.1. Takto energeticky vzbuzené jádro zpravidla velmi rychle "splaskne" hladiny deexcitují, přičemž příslušný rozdíl energií vyzáří formě fotonu elektromagnetického záření záření (viz §1.2008 12:13:17] . Potom záření vyslané při přechodu takové hladiny základního stavu, musí mít vyšší multipolaritu (E3, nebo vyšší) přechody mezi takovými hladinami jsou málo pravděpodobné, takže odpovídající doby života mohou nabývat velkých hodnot.1.1.2 "Radioaktivita". Nukleony jádře nacházejí pohybují poli jaderných sil (silné interakce), němž mohou mít různou (vazbovou) energii pohybují jakési "potenciálové jámě".. uvnitř jádra pak přitažlivá síla v obou případech efektivně vystřídána odpudivou silou, zabraňující úplnému smrštění jádra; její původ souvisí kvantovým principem neurčitosti vylučovacím principem fermionů. Jádro lze tedy považovat za soustavu nukleonů přibližně konstantní hustotou jaderné hmoty.cz/JadRadFyzika. Pro každé jádro existuje určitý poměr počtu protonů neutronů, pro který jádro nejstabilnější (tento poměr pro lehká jádra blízký 1:1, pro těžká jádra pohybuje kolem 1:1,5 ve prospěch neutronů). Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika na vzdálenosti.10. tohoto vztahu plyne, objem jádra přímo úměrný nukleonovému číslu N tedy každý nukleon zaujímá jádře zhruba stejný objem.htm (49 58) [15. Nejnižší energetická hladina jádra odpovídá základnímu stavu, ale jádro se může (dodáním energie excitací) dostat vyššího energetického stavu tzv. ještě menších vzdálenostech .10), teprve když ji překonáme (říkáme, jsme překonali Coulombovskou bariéru) proton přiblíží jádru na vzdálenost blízkou 10-13cm, začne působit přitažlivá jaderná síla (červená křivka), která převáží elektrickou odpudivou sílu "přiváže" proton jádru