Сильна і слабка взаємодія
При знайомстві з будовою атомного ядра виникає природне запитання: за допомогою яких сил нуклони утримуються один біля одного? Ми знаємо, що протони й електрони, будучи протилежно зарядженими, взаємно притягуються, і саме це електричне поле визначає стійкість атома в цілому. Але оскільки всі протони заряджені однаково позитивно, вони повинні відштовхуватися один від одного і ядро має негайно зруйнуватися. Нейтральні нейтрони не можуть втручатися в цей процес, а сила гравітації настільки мала в порівнянні з електромагнітної, що ніяк не може перешкоджати цьому розпаду. Чому ж ядро може існувати в незмінному вигляді мільярди років?
Виявляється, що в природі, крім двох вже відомих нам фундаментальних взаємодій – гравітаційного та електромагнітного, існують ще два типи взаємодій, званих сильним і слабким. Перше з них утримує нуклони всередині атомного ядра, а друге виявляється при перетвореннях елементарних частинок. Головною особливістю сильної взаємодії, що відрізняє його від гравітаційного та електромагнітного взаємодій, є те, що воно діє тільки на дуже малих відстанях, порівнянних з розміром нуклонів. Ці відстані становлять близько 1015 м. На таких відстанях ця сила стає настільки величезною, що в порівнянні з нею можна знехтувати всіма електромагнітними, не кажучи вже про гравітаційних, взаємодіями між нуклонами. Слабка взаємодія теж поширюється тільки на дуже малі відстані, але перевищує воно тільки силу гравітації.
Перевірте свої знання
1. Що відбувається з атомом, якщо він втрачає один або кілька електронів?
2. Чому атоми неможливо побачити за допомогою світлового мікроскопа?
3. Якими частинками визначається маса атомного ядра, а якими – його заряд?
4. Що таке період напіврозпаду атомного ядра?
5. Які види взаємодії здійснюються всередині атомного ядра і елементарних частинок?
Related posts:
- Чи справді атом неподільний? На початку 20-го століття англійський вчений Ернест Резерфорд, “обстрілюючи” атоми пучками швидких частинок, виявив, що деякі з них після зіткнення з атомами відскакують назад! Це означало, що всередині атома існує крихітне атомне ядро, в якому зосереджена майже вся маса атома. Розрахунки, зроблені на підставі цього досвіду, показали, що розміри атомного ядра приблизно в сто тисяч […]...
- Взаємодія частинок речовини Третє положення МКТ говорить про взаємодію частинок речовини: атоми або молекули взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, які залежать від відстаней між частинками: при збільшенні відстаней починають переважати сили притягання, при зменшенні – сили відштовхування. Про справедливість третій положення МКТ свідчать сили пружності, що виникають при деформаціях тел. При розтягуванні тіла збільшуються відстані […]...
- Будова атома: визначення Навколо ядра на значній відстані від нього обертаються електрони – негативно заряджені частинки, сумарний заряд яких нейтралізує позитивний заряд ядра і робить атом электронейтральным. Електрони утворюють електронну оболонку атома. Ядро атома складається з нуклонів N – протонів p+ (позитивно заряджених частинок) і нейтронів n0 (нейтрально заряджених частинок), тобто N=p+n Число протонів відповідає порядковому номеру елемента […]...
- Слабка жінка – ЯНА ДУБИНЯНСЬКА Слабка жінка Жінок було набагато менше, ніж чоловіків, справжніх красунь поміж ними не було зовсім, і тому Даяна танцювала майже з усіма. З усіма, крім Тео. А Тео танцював зі своєю дружиною. Змагання Інтелекту щойно закінчилися, і найрозумніші молоді голови світу сміялися, пили шампанське, вшановували героїв дня, запрошували до танцю жінок-інтелектуалок – особливо Даяну. А […]...
- Енергія зв’язку нуклонів у ядрі Енергією зв’язку називається енергія, яку необхідно затратити для того, щоб розщепити ядро. Її звичайно виражають у мегаелектронвольтах (Мев) (1 Мев= 1,6 – 10-13Дж). Стійкість атомного ядра характеризується енергією зв’язку (Езв). Під енергією зв’язку ядра розуміється енергія, необхідна для повного розщеплення ядра на окремі нуклони. Базуючись на законі збереження енергії можна сказати, що енергія зв’язку дорівнює […]...
- Склад атомного ядра: масове і зарядове число Як відомо, в даний час, загальноприйнятою є планетарна модель атома, за якою атом являє собою ядро, що володіє позитивним зарядом, навколо якого на досить великій порівняно з розмірами ядра відстані обертаються негативно заряджені електрони. Склад атомного ядра Дослідження показали, що ядро атома – це не єдине цілісне утворення, воно складається з більш дрібних частинок. Колись […]...
- Взаємодія молекул ідеального газу Молекули взаємно притягуються – в цьому неможливо сумніватися. Якби на якусь мить молекули перестали притягатися, то всі рідкі та тверді тіла розпалися б і весь світ перетворився в газ. Молекули відштовхуються, і це безсумнівно, бо інакше рідина стискалася б так само легко, як і газ. Між молекулами діють сили, багато в чому схожі на міжатомні […]...
- Енергія зв’язку і дефект мас Нуклони всередині ядра утримуються ядерними силами. Їх утримує певна енергія. Виміряти цю енергію безпосередньо досить складно, однак можна зробити це побічно. Логічно припустити, що енергія, яка потрібна для розриву зв’язку нуклонів в ядрі, буде дорівнює чи більше тієї енергії, яка утримує нуклони разом. Енергія зв’язку та енергія ядра Цю прикладену енергію вже легше виміряти. Зрозуміло, […]...
- Твір на тему “Сильна людина” Кожен з нас є своєрідним, унікальним і неповторним людиною. Хтось розумніший, хтось менше. Хтось більш симпатичний, хтось менше. Одні люди створені для того, щоб день у день виконувати одноманітну, рутинну, шаблонну роботу. Інші можуть відмінно управляти, творити, створювати бізнес і давати команди. Є творчі особистості. Але існує особлива категорія людей, яка зустрічається зараз не дуже […]...
- Будова атома. Ядро (протонів, нейтронів) Атом – це електронейтральна частка, що складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. Ядро атома складається з частинок двох видів – протонів і нейтронів. Протони – позитивно заряджені частинки з зарядом +1, а нейтрони не мають заряду. Весь позитивний заряд ядра створюється протонами, загальне число яких дорівнює заряду ядра. Маси протона і нейтрона […]...
- Альфа-розпад (тип радіоактивного розпаду) Відомо досить багато різних способів радіоактивних розпадів ядер. Іноді навіть однакові ядра можуть розпадатися по-різному. Але більшість ядер розпадається по одному з наступних каналів: α-розпад, β-розпад, γ-розпад і спонтанне ділення. Альфа-розпад протікає з випусканням α-частинок, так історично називають ядра 42He: AZX → A-4Z-2X ‘+ 42He. Відомо більше 300 α-радіоактивних ядер, в основному отриманих штучно. Всі […]...
- Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона Досліди французького фізика Ш. Дюфе показали, що тіла, що мають заряди протилежного (однакового) знака, взаємно притягуються (відштовхуються). При цьому сила взаємодії між наелектризованими тілами складним чином залежить від форми наелектризованих тіл і характеру розподілу заряду на них. Тому не існує єдиної простої формули, яка описує електростатичне взаємодія для довільного випадку. І тільки для точкових зарядів […]...
- Сильна особистість – яка вона? Якщо ти запитаєш у своїх батьків, хто такий Валерій Брумель, то почуєш у відповідь, що це відомий спортсмен, він стрибав вище за всіх у світі. Коли виступав В. Брумель, всі очікували нового рекорду. Він став чемпіоном Європи, світу, олімпійським чемпіоном, але трапилася біда – спортсмен потрапив в аварію, в результаті якої пошкодив ногу. Вона зрослася […]...
- Сильна бджолина сім’я Віск і мед на сьогоднішній день залишаються головними товарними продуктами бджільництва. У природі бджола збирає мед виключно для власних потреб: харчування, виховання нового покоління, як кормовий запасу на зиму. Віск ж використовує тільки для побудови нових вуликів. Однак природа бджолиної сім’ї така, що вона здатна зібрати і переробити нектару і виробити меду набагато більше, ніж […]...
- Взаємодія частинок речовини – доповідь Сили притягання між частинками З динаміки ми знаємо, що всі тіла притягуються одне до одного. Між усіма частинками в речовині є сили тяжіння. Дані сили досить великі – більше них тільки ядерні сили. Як і для гравітаційної взаємодії, сили між атомами і молекулами залежать від дальності їх розташування. Чим далі вони знаходяться один від одного, […]...
- Ядерні сили, дефект маси Здавалося б, що відповідно до закону Кулона, позитивні протони повинні були б відштовхуватися. Проте, насправді ядра атомів досить міцні освіти. Вважають, що найбільш ймовірно ядерні сили виникають в процесі безперервного обміну між нуклонами за допомогою особливих частинок (квантів ядерного поля), які назвали пі-мезонами. Ядерні сили значні тільки на дуже малих відстанях, порівнянних з діаметром самих […]...
- Закон Кулона в діелектрику Відмінність електростатичного взаємодії від гравітаційного полягає не тільки в наявності сил відштовхування. Сила взаємодії зарядів залежить від середовища, в якому заряди перебувають (а сила всесвітнього тяжіння від властивостей середовища не залежить). Діелектриками, або ізоляторами називаються речовини, які не проводять електричний струм. Виявляється, що діелектрик зменшує силу взаємодії зарядів (у порівнянні з вакуумом). Більше того, на […]...
- Взаємодія молекул Те, що молекули взаємодіють один з одним, випливає хоча б з того, що існують рідини і тверді тіла: адже інакше вони розпалися б на окремі молекули, перетворившись на гази! Як взаємодіють молекули? Відповідь на це питання можна отримати, досліджуючи властивості твердих тіл в наступних простих дослідах. Спробуйте стиснути камінь – навряд чи у вас це […]...
- Твір-міркування на тему “Сильна людина” Що означає слово “сильний”? Кожен розуміє його по-своєму. Справа в тому, що сила може проявлятися по-різному. Далі кожен вибирає те, що йому здається більш важливим. Багато людей роблять вибір тільки тоді, коли побачать приклад. Вибір також часто змінюється з часом. У будь-якому випадку, сила необхідна кожній людині, щоб вижити. Без неї людина не зможе постояти […]...
- Твір “Яку роль сильна особистість може зіграти в суспільстві?” У будь-якому суспільстві можна виділити людей, які відрізняються від більшості. Найчастіше, це власники власної думки, зі сформованим світоглядом, лідерськими якостями. Вони точно знають, чого хочуть від себе і від інших, і своїми переконаннями вони поступитися не готові – найчастіше саме це і виділяє їх з натовпу. Але як такі герої відчувають себе в суспільстві? Як […]...
- Радіогалактики Радіогалактики – це галактика з потужним радіовипромінювання. Воно виникає завдяки викиду з ядра галактики високоенергічних протонів і електронів, здатних розвивати швидкість, близьку до швидкості світла, і їх руху в слабких магнітних полях. Не завжди викид заряджених частинок відбувається з центру галактики, в деяких випадках – з гігантських областей, розташованих за межами галактики. Це явище ще […]...
- Природа міжмолекулярної взаємодії Розглянемо, чому між молекулами і атомами діють сили тяжіння і відштовхування, т. є. сили міжмолекулярної взаємодії. Як відомо, атом складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. У звичайному стані атом електрично нейтральний. Ядра і електрони сусідніх атомів взаємодіють між собою. При цьому електрони одного з атомів будуть притягувати ядра іншого, а електрони цих […]...
- Ядерні сили: визначення Оскільки протони в ядрі мають однаковий позитивний заряд, вони відштовхуються. Для того щоб утримати їх разом, повинні існувати сили, набагато перевищують сили електричного та гравітаційного взаємодії. Ці сили називаються ядерними силами. Вони в 100 разів перевершують електричні (кулонівських) сил. Це найпотужніші сили з усіх, якими володіє природа. Тому взаємодія ядерних частинок відносять до сильних взаємодій […]...
- Будова ядра атома Після дослідів Резерфорда, які виявили пристрій атома, природно, виникло запитання: з чого складається атомне ядро? Відповіді довелося чекати двадцять років – до відкриття нейтрона. Ядро найпростішого атома водню, як ви пам’ятаєте, було названо протоном. Протон має позитивний заряд e = 1,6 ■ 10-19 Кл (рівний по модулю заряду електрона) і масу mp = 1,6726 ■ […]...
- Відмінності між гравітаційним і електростатичним полями Незважаючи на математичне схожість формул, якими описуються гравітаційне і електростатичне поля, між ними існують і великі відмінності. Насамперед завдяки гравітаційному взаємодії тіла можуть тільки притягатися. Якщо в поле дії якої-небудь маси виявиться інша маса, то на неї завжди буде діяти сила, спрямована у бік першої. У той же час електростатичне поле може створюватися двома видами […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Що таке атом? Атоми – це найдрібніші частинки, з яких складається будь-який хімічний елемент, а значить, і весь світ, тому що і земна куля, і атмосфера, всі живі істоти і неживі предмети складаються з різних хімічних елементів: кисню і водню, заліза і міді, вуглецю та азоту і багатьох-багатьох інших. Про те, що весь світ і всі предмети складаються […]...
- Молекулярні основи життя Жива речовина, як і взагалі будь-яка речовина, складається з атомів. Для проведення біологічних досліджень на сучасному рівні необхідно знати будову і властивості атомів. Ще кілька років тому біологи не могли і мріяти про таку тонку проникненні в механізм деяких хімічних процесів, яке стало можливим завдяки успіхам атомної фізики. У наші дні вивчення молекулярної організації живих […]...
- Як визначити заряд ядра атома? Щоб визначити заряд ядра атома, потрібно добре розбиратися в: Будові і структурі самого атома і його ядра; Розуміти основні закони фізики і хімії; Мати на озброєнні періодичну таблицю Менделєєва для визначення атомного числа хімічного елемента. Для того щоб знайти і розрахувати заряд ядра атома, потрібно: Знання того, що мікроскопічна частка будь-якої речовини має в своїй […]...
- Взаємодія поля і речовини. Колір і спектри Дві складові матерії – поле і речовина – живуть в тісному взаємозв’язку один з одним. З одного боку, речовина є джерелом поля, з іншого – поле впливає на речовину з деякою силою. У цьому параграфі ми розглянемо такі специфічні особливості взаємодії поля і речовини, як колір і спектри. КОЛІР РЕЧОВИНИ. Одним з перших наукових дослідів, […]...
- Атомне ядро Це зараз ми знаємо, що атомні ядра, що складаються з протонів і нейтронів, – дуже щільні області в центрі атома. Але в першому десятилітті XX в. вчені не знали нічого про ядрах і уявляли собі атом у вигляді розмазав позитивного заряду, в який вкраплені негативно заряджені електрони, подібно родзинок в пудингу. Ця модель була повністю […]...
- Електростатична взаємодія Два нейтральних твердих тіла можуть взаємодіяти електростатично тільки в тому випадку, якщо при їх контакті електрони переходять від одного тіла (донора) до іншого (акцептора). На прикордонній поверхні при цьому утворюється подвійний електричний шар. Очевидно, що найбільша взаємодія проявляється в середовищі з мінімальною діелектричної проникністю. Найбільший заряд спостерігається на прикордонному контакті поверхні. Б. В. Дерягин із […]...
- Взаємодія струмів Магнітне поле – є однією з форм матерії (відмінною від речовини), що існує в просторі, що оточує постійні магніти, провідники зі струмом і заряди, що рухаються. Магнітне поле разом з електричним полем утворює єдине електромагнітне поле. Магнітне поле не тільки створюється постійними магнітами, рухомими зарядами і струмами в провідниках, однак і діє на них же. […]...
- Ядерний розпад і елементарні частинки Сім металів створив світ За кількістю семи планет. Дав нам космос на добро Мідь, залізо, срібло, Злато, олово, свинець… Син мій! Ртуть для них батько. І поспішай, мій син, дізнатися: Сірка всім – рідна мати. Заклинання алхіміків З часів олександрійської науки, т. Е. З перших століть нашої ери, в Єгипті, Візантії, а потім на Арабському […]...
- Розміри ядер З експериментальних даних випливає, що для ядер з A ≥ 20 середнє число нуклонів в одиниці об’єму приблизно однаково. Значить, обсяг ядра пропорційний A, а радіус ядра R ~ A1/3. В експериментах з розсіювання електронів високих енергій на ядрах вимірювали середній радіус розподілу протонів в ядрі Re (зарядовий радіус ядра), а в дослідах з розсіювання […]...
- Властивості електричного поля Всі предмети навколо нас матеріальні. Матерія представлена у вигляді різних комбінацій елементарних частинок. Ці частинки називають атомами речовини. З фізики Ви повинні пам’ятати, що модель атома має наступну будову: є ядро, яке є об’єднанням протонів (позитивно заряджених частинок) і нейтронів. Навколо цього ядра на деякій відстані по своїх орбітах обертаються більш дрібні негативні частинки під […]...
- Бета-розпад і гамма-розпад Бета-розпад являє собою інший процес, що викликав протягом довгого часу подив. Як ви вже знаєте, бета-промені, відкриті Резерфордом, являють собою потік електронів. Відразу ж було виявлено, що це не ті електрони, з яких побудована електронна оболонка атома. Вони виникають тільки при ядерному розпаді і, безсумнівно, испускаются ядром. Крім того, енергія їх випускання змінюється не скачками, […]...
- Гравітація: визначення Гравітація – фізична властивість, характерна для всіх матеріальних тел. У загальному випадку під гравітацією розуміють силу тяжіння, створювану тілом, причому ця сила залежить від маси тіла. Зазвичай поняття гравітації вживається в астрофізичного сенсі, так як саме це явище багато в чому визначає взаємодію різних об’єктів в космосі. Однак процеси взаємодії, що відбуваються всередині молекул і […]...
- Закон збереження імпульсу Тепер подивимося, які висновки можна зробити з третього закону. Припустимо, що у нас взаємодіють два тіла, маса яких може бути різна. Ми знаємо, що сили, з якими вони діють один на одного, однакові за абсолютною величиною і протилежні за напрямком. Отже, зміни їх імпульсів також будуть рівні за величиною і протилежні за напрямком. Але тоді, […]...
- Взаємодія вірусів з клітиною господаря Взаємодія йде в єдиній біологічній системі на генетичному рівні. Існує чотири типи взаємодії: Продуктивна вірусна інфекція (взаємодія, в результаті якій відбувається репродукція вірусу, а клітини гинуть); Абортивна вірусна інфекція (взаємодія, при якій репродукції вірусу не відбувається, а клітина відновлює порушену функцію); Латентна вірусна інфекція (йде репродукція вірусу, а клітина зберігає свою функціональну активність); Вірус-індукована трансформація […]...