Kísérleti magfizika

I.: Atommagfizika/II.: Részecskefizika

Szerző

K. N. Muhin

Fordító

Boschán Péter

Radnai János

'K. N. Muhin: Kísérleti magfizika ' összes példány

Kiadó:	Tankönyvkiadó Vállalat
Kiadás helye:	Budapest
Kiadás éve:	1985
Kötés típusa:	Vászon
Oldalszám:	762 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	24 cm x 17 cm
ISBN:	963-17-6552-0
Megjegyzés:	Fekete-fehér ábrákkal illusztrálva. Tankönyvi szám: 42238.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Fülszöveg

Ez a könyv a szerző által a Moszkvai Mérnök-Fizikus Főiskolán 1945 és1974 között tartott kísérleti atommagfizika tárgyú előadások kibővített és átdolgozott változata. A könyvet mérnök-fizikus hallgatóknak és az atommagfizika területén.
A könyv első és második kiadása 1963-ban és 1965-ben jelent meg "Bevezetés az atommagfizikába" címen. E kiadások előkészítésekor a szerző igyekezett szem előtt tartani a következő elveket:
1. Kezdettől fogva a modern eredményeket ismertetjük.
2. Az egész anyagot a természet szimmetriatörvényeire és a belőlük folyó, az erős, elektromágnese, és gyenge kölcsönhatásokra érvényes megmaradási tételekre alapozzuk.
3. Az alapvető jelentőségű magfizikai kísérletek leírásakor mindenekelőtt a fizikai gondolatra és a kísérleti elvi elrendezésének leírására fordítunk figyelmet.
4. A kísérleti eredmények ismertetésével párhuzamosan megadjuk az elmélet elemeit is.
5. A képletek levezetése során a vizsgált jelenség fizikai lényegének megértésére és az eredmény... Tovább

Tartalom

I. kötet:
Előszó	17
Bevezetés	19
Az atommagok és a radioaktív sugárzások tulajdonságai	27
Stabil magok tulajdonságai és a magerők	30
Az atommag tömegszáma és elektromos töltése	30
Az atommagok és nukleonok tömege	31
Tömeg és energia. Mértékegységek	31
Az atommag tömegének mérési módszerei	34
A neutron tömege	40
Az atommag nukleonjainak teljes kötési energiája. Az atommagok stabilitása	43
Az egy nukleonra jutó töltési energia. Energiafelületek	44
A béta-stabil magok és a magerők tulajdonságai	46
A mag kötési energiájának más kifejezései. Az egy nukleon leválasztásához szükséges energia	52
A nukleonkibocsátással szemben stabil magok és a magerők tulajdonságai	54
Az atommag sugara	61
Az alfa-bomló magok sugarának becslése az alfa-bomlás tau élettartama alapján	61
A félempirikus képek analízise. Tükörmagok béta-bomlása	62
Gyors neutronok atommagokon való szóródásának tanulmányozása	63
Müonatomok röntgensugárzásának vizsgálata	65
Gyors elektronok magokon való szóródásának mérése	65
Az eredmények összehasonlítása	66
Atommagok spinje és mágneses momentuma	68
A problémakör története	68
A hiperfinom szerkezet tanulmányozása	69
A magspin és a mag mágneses momentuma meghatározásának külső tér alkalmazásán alapuló módszerei	73
A neutron mágneses momentumának meghatározása	80
Spin- és mágnesesmomentum-mérések eredményei. A Schmidt-féle egyrészecske-modell	85
A paritás. A paritásmegmaradás törvénye	91
Az elektromos kvadrupólmomentum	96
Az izospin	102
Összefoglalás	108
Magmodellek	110
Az atommag cseppmodellje	111
Az atommagok kötési energiáját és tömegét megadó Weizsäcker-féle félempirikus képlet	112
A cseppmodell alkalmazásának határai	114
A cseppmodell hiányosságai	117
A nukleonokból álló Fermi-gáz	118
A héjmodell	120
A héjmodell kísérleti megalapozása	120
Az atommag héjmodelljének szerkezete	123
Az atommag héjmodelljének kísérleti következményei és alkalmazási területe	129
A héjmodell hiányosságai	130
Az egyesített magmodell	132
Deformált potenciálgödör egyrészecske-állapotai	133
Forgási állapotok	134
A rezgési energiaszintek	136
A mag egészének rezgései	137
Összefoglalás	139
Atommagok radioaktív átalakulásai	141
A radioaktivitás felfedezésének története és legfontosabb törvényei	141
Radioaktív családok	143
A radioaktív bomlás törvényei	144
Az alfa-bomlás	149
Az alfa-bomlásra vonatkozó legfontosabb kísérleti adatok	149
Az alfa-bomlás energetikai vizsgálata. A megmaradási törvények szerepe	153
Az alfa-bomlás mechanizmusa. Az alagúteffektus	160
A centrifugális potenciálgát szerepe	165
Az alfa-bomlás elméletének alapjai	168
A paritásmegmaradás miatt tiltott alfa-átmenetek	172
A béta-bomlás	174
A béta-bomlás három formája. A béta-radioaktív magok tulajdonságai	174
A béta-spektrum jellege és a neutrinóhipotézis	178
A béta-bomlás elméletének alapfogalmai	184
A paritás meg nem maradása és a C-invariancia sérülése a béta-bomlásban	192
A béta-bomlás elméletének áttekintése	196
A neutron béta-bomlása. A gyenge kölcsönhatások elméletének (V-A)-változata	197
Izospin-kiválasztási szabályok	201
Atommagok gamma-sugárzása	202
A gamma-átmenet valószínűsége és a kiválasztási szabályok	204
Az elektronok belső konverziója	207
Atommagok izomer állapotai	209
A Mössbauer-effektus	213
Összefoglalás	227
Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal	229
Töltött részecskék, neutronok és gamma-kvantumok anyaggal való kölcsönhatásainak általános jellemzése	229
Töltött részecskék ionizációs fékeződése	231
A fajlagos ionizációra vonatkozó Bohr-féle összefüggés. A relativisztikus hatások és a sűrűségfüggés figyelembevétele	231
Az ionizációs veszteség függése a közegtől	235
Az úthossz és az energia kapcsolata	236
A rugalmas szórás	238
A szórás impulzusdiagramja	239
A Rutherford-képlet	244
A Mott-képletek alapgondolata	247
A delta-elektronok	249
A többszörös szórás	250
Elektronok sugárzásos fékeződése	254
A Vavilov-Cserenkov-sugárzás	257
Neutronok kölcsönhatása az anyaggal	264
A fotoeffektus	264
A gamma-sugarak szóródása	267
Elektron-pozitron párok keletkezése	273
A gamma-sugárzás anyaggal való kölcsönhatásának általános jellege	276
Összefoglalás	276
Atommagok kölcsönhatásai	279
A magreakciók általános törvényei	281
A magreakciók osztályozása	281
Az elektromos töltés és a nukleonszám (bariontöltés) megmaradása	283
Az energia és az impulzus megmaradása	284
A reakcióenergia	284
Magreakciók energiasémája. Az endoenergetikus reakciók energiaküszöbe	285
Magreakciók impulzusdiagramja	290
Az impulzusmomentum megmaradása	291
Általános megjegyzések	291
A pálya-impulzusmomentum szerepe	293
A paritásmegmaradás törvénye	296
Az izospin megmaradása	297
Összefoglalás	298
Neutronok kölcsönhatása atommagokkal	300
A neutronok tulajdonságai és előállításuk módjai	300
A neutron-mag kölcsönhatás lehetséges formái	303
Neutronok sugárzásos befogása	303
Protonkibocsátással járó reakciók	304
Alfa-részek keletkezésével járó reakciók	304
Hasadással járó reakciók	305
Két vagy több nukleon kibocsátásával járó reakciók	305
Neutronok rugalmatlan szóródása	306
Neutronok rugalmas szóródása	306
A neutronok anyaggal való kölcsönhatásával kapcsolatos alapkísérletek	306
Neutornok lassítása	307
Termikus neutronok	313
Rezonancianeutronok	315
A neutronlassítás elméletének alapjai	319
Termikus neutronok diffúziója	323
A magreakciók Bohr-féle elmélete	327
A közbenső mag	327
A közbenső mag energiaszintjei	328
A magreakciók hatáskeresztmetszete. A Breit-Wigner-képletek	332
Neutronspektroszkópia	338
Mechanikus monokromátorok	339
Mechanikus szelektorok	341
Az impulzusütemű gyorsítós módszer	346
Lassú neutronok diffrakciója kristályon és a kristály-monokromátoros módszer	347
A mérések eredményei	349
Gyors neutronok szóródása	352
A magkölcsönhatások optikai modelljének alapgondolata	357
Összefoglalás	360
A maghasadás	362
A maghasadás felfedezése és alapvető tulajdonságai	462
A maghasadás tanulmányozásakor szerzett első tapasztalatok	364
A hasadási termékek kinetikus energiájának mérése	364
A hasadási termékek nyomainak vizsgálata	366
A hasadási termékek béta-radioaktivitásának mérése	366
A hasadási neutronok felfedezése	366
A maghasadás elemi elmélete	367
A hasadás energiája	367
A hasadás mechanizmusa	369
A hasadási energia felhasználásának lehetősége	375
Egyetlen hasadási aktusban kibocsátott neutronok nű átlagos száma	377
Késő neutronok	379
A hasadás hasadáskeresztmetszete és a láncreakció gyakorlati megvalósítása	381
A hasadás fizikájának további kérdései	386
A hasadási termékek tulajdonságai	386
A hasadási neutronok keletkezésének mechanizmusa és a kibocsátásukig eltelt idő	389
A hasadási neutronok spektruma	391
A hasadás pillanatában kibocsátott gamma-kvantumok	393
Spontán hasadás	394
Gyors részecskék által kiváltott hasadás. A hasadás aszimmetriája	395
A másodlagos neutronok nű átlagos számának pontosabb meghatározása	398
A hasadási energia eloszlása	400
Az atomenergia fő irányai	401
Összefoglalás	405
Transzurán elemek keletkezésével járó reakciók	407
Az első transzurán elem - a neptúnium. A kutatási módszerek	407
A plutónium tulajdonságai és felhasználása	409
A Z>94 rendszámú transzurán elemek	411
Az amerícium és a kűrium	411
A berkélium és a kalifornium	412
Az einsteinium és a fermium	413
A mendelévium	414
A 102. elem - a nobélium	415
A 103. elem - a laurencium	418
A 104. elem - a kurcsatorium	418
Általános megjegyzések a transzurán elemekkel kapcsolatban	420
Összefoglalás	425
Töltött részecskék által kiváltott magreakciók	427
Töltött részecskék anyaggal való kölcsönhatásának tulajdonságai	427
Töltött részecskék Coulomb-kölcsönhatása atommagokkal	427
A centrifugális potenciálgát szerepe	429
Töltött részecskék ionizációs fékeződése. A magreakciók hozama	431
Alfa-részek hatására végbemenő magreakciók	432
(alfa, p) -reakciók	433
(alfa, n)-reakciók	436
Protonok által kiváltott magreakciók	437
A protonok hatására végbemenő reakciók típusai	437
A proton-líium reakció	439
A 14-6C(p,n)14-7N reakció és a közbenső mag kialakulásának bizonyítása	442
A 64Zn közbenső mag keletkezése és bomlása a p+63Cu és az alfa+60Ni reakciókban	443
Összefoglalás	445
Direkt reakciók	448
Direkt kölcsönhatással járó folyamatok általános jellemzése	448
Folyamatok, melyekben a deuteron részlegesen behatol a magba	450
Stripping reakciők Td>>B esetén	453
Stripping reakciók Td>=B esetén. Butler számításai	455
Összefoglalás	459
Gamma-kvantumok hatására végbemenő magreakciók	461
A gamma-kvantumok által kiváltott legegyszerűbb reakciók	461
A gamma-kvantumok által kilökött direkt protonok	462
Az óriásrezonancia	463
Összefoglalás	466
Termonukleáris reakciók	467
Könnyű magok szintézisével járó önfenntartó folyamat jelentősége	467
A szabályozott termonukleáris folyamat problémái	469
Összefoglalás	472
II. kötet:	473
Előszó	475
A nukleon-nukleon kölcsönhatások és a magerők	476
Bevezetés	476
A magerők mezonelmélete. A Feymann-diagramok	477
Az (N-N) kölcsönhatás potenciáljának fenomenológiai megválasztása. A deuteron elemi elmélete	485
A kötött állapot létezésének feltétele	486
A deuteron hullámfüggvénye és sugara	491
A deuteron gerjesztett állapotainak hiánya	493
Szóráselmélet	494
Kisenergiájú nukleon-nukleon kölcsönhatások (T<20 MeV)	502
Kisenergiájú (n-p)-szórás és a magerők hatósugara	502
A kisenergiájú (n-p)-szórás további elemzése. A magerők spinfüggése és tenzorjellege	504
A kisenergiájú (p-p)-szórás	509
Az (n-n)-szórás	512
A magerők izotópinvarianciájának elve	513
Az általánosított Pauli-elv	517
Az izospin matematikai apparátusa	520
Nagyenergiájú nukleon-nukleon kölcsönhatások (T>100 MeV)	522
Gyors protonok és neutronok előállításának és detektálásának módszerei	522
A nagyenergiájú (p-p)-és (n-n)-szórási kísérletek eredményeinek általános jellemzése. Nagyon kis hatótávolságú erős kölcsönhatások	526
Delta np (kszí). Kicserélődési erők. Összefüggés a telítődéssel	529
Delta pp (kszí). A magerők sebességfüggése. Az erős kölcsönhatás mérettartományainak becslése	532
Az (N-N) szórás fázisanalízise	533
Delta pp (T) és delta np (T). A nagyenergiájú magkölcsönhatás izotópvarianciája	538
Igen nagy energiájú (N-N) kölcsönhatások (T>10 a harmadikon MeV). Záró megjegyzések a magerők tulajdonságaihoz	559
Összefoglalás	542
Elemi részecskék és rezonanciák	545
Bevezetés	545
Az első elemi részecskék	547
Az elektron és a foton. A proton és a neutron	547
A pozitron	549
Az antirészecskék Feymann-diagramjai. Az elektron mágneses momentuma	551
A neutrínó és az antineutrínó	555
Az elemi részecskék kutatásának második szakasza	556
A mű-mezon	557
A felfedezés története	557
A mű-mezon élettartama	559
A leptontöltés megmaradásának törvénye	561
A mű-mezon kölcsönhatása az anyaggal	564
A paritásmegmaradás törvényének sérülése (mű-e)-bomláskor	565
A mű-meozon mágneses momentuma. A mikro-mezon és az elektron hasonlósága. A mikro-mezonnál nehezebb részecskék kutatása	571
A mű-mezon nehezebb részecskék kutatása	571
A fotografikus kutatási módszer	572
A pí-meznok	577
A felfedezés története	577
A pí+- mezonok élettartama	579
A pí-+- mezonok mesterséges előállítása	580
A pí-mezonok spinje és paritása	585
A pí-mezonok és az anyag kölcsönhatásának jellege	587
A semleges pí-mezon	588
A pí0-mezon tömege	592
A pí0-mezon élettartama	594
A pí-mezonok izotóptriplettje	597
K-mezonok és hiperonok	602
A részecskék regisztrálásának új módszerei. Emulziós és buborékkamrák	602
A K-mezonok felfedezése	605
A (kszí-tau) probléma	608
A K-bomlás paritássértése	609
Hiperonok	611
A K-mezonok és a hiperonok rendszerezése	614
A ritakság megmaradásának törvénye	620
A ritka részecskék kölcsönhatása magokkal, nukleonokkal és mezonokkal. A hipermagok tulajdonságai	624
A K 0 1-bomlás és a K 0 2-mezonok. A kombinált paritás megmaradásának törvénye	630
A K 0 2-bomlás kombináltparitás-sértése. A K 0 5- és L 0 L-mezonok	638
Antinukleonok és antimagok	643
Az antiproton	645
Az antineutron	648
Az antinukleonok és az anyag kölcsönhatása	651
Az antimagok	652
Antihiperonok	654
Neutrinó és antineutrinó	658
A kettős béta-bomlás	659
Kísérletek a neutrinó és az antineutrinó, valamint a nukleonok közötti közvetlen kölcsönhatás tanulmányozására	663
A longitudinálisan polarizált neutrinó elmélete és az elektronleptonok helicitásának fogalma. Összefüggésük a kombinált paritás megmaradásának törvényével	667
Müonneutrinó és -antineutrinó	672
Az univerzális gyenge kölcsönhatás hipotézise. A W-bozon	677
A nukleonok szerkezete	681
Az atommag alakfaktora	684
A nukleonok alakfaktora	686
Rezonanciák	693
A (pí-pí) kölcsönhatás	697
Az elemi részecskék kölcsönös függése és egymásba átalakíthatósága	700
Az erős kölcsönhatások uniter szimmetriája	701
A hadronok rendszerezése	701
A hadronok osztályozása és az uniter szimmetria hipotézise	706
Sakata sémája	710
Az SU(3)-szimmetria avagy a nyolcas út	714
Kvarkok	722
Az SU(6)-szimmetria	724
Összefoglalás	727
Kiegészítés a II. kötet magyar kiadásához	732
Függelék	752
Néhány fontos képlet	752
A legfontosabb állandók és egységek	754
Átszámítás SI-egységekre	756
Irodalomjegyzék	757