Кваркрвый и нуклонный уровни организации материи

  • Просмотров 151
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 15
    Кб

В настоящее время в микромире выделяются следующие уровни вещества: молекулярный; атомный; нуклонный; кварковый; суперструнный. Нуклонный уровень Нуклон - это ядро атома. Атомное ядро представляет центральную часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома (не менее 99,95 %) и весь его положительный заряд. Ядро атома называет нуклон, оно состоит из протона и нейтрона. Протоны представляют собой элементарные

частицы, которые являются ядрами атомов водорода. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в периодической системе химических элементов и обозначается Z (число нейтронов - N). Протон несет элементарный положительный заряд. Он в 1836,1 раз тяжелее электрона; его размеры 10-13 см. Протон состоит из двух и-кварков с зарядом 0=+2/3 и одного d-кварка с 0= -1/3, связанных глюонным полем. Нейтроны состоят из одного u-кварка и двух

d-кварков. Электрический заряд его равен 0, масса ≈ 940 МэВ. Нейтрон стабилен в атомных ядрах. Свободный нейтрон распадается на электрон, протон и электронное антинейтрино. Нейтрон, как и протон, участвует во всех видах взаимодействий. В ядре нуклоны связаны ядерными силами, которые на расстояниях порядка 10-15 м превышают любые другие силы, вследствие чего одноименно заряженные протоны не разлетаются под воздействием

электростатического отталкивания. Размеры ядер атомов всех элементов порядка 10-15 – 10-14 м. Эта величина в десятки тысяч раз меньше размеров атома. Кварковый уровень Исходя из значения спина, все элементарные частицы можно разделить на две группы: - частицы с целочисленным спином (0, 1, 2 ...) называются бозонами в честь известного физика Бозе. На них запрет Паули не распространяется, и они могут находиться вместе в любом количестве. В

макромире бозоны проявляют себя обычно на уровне полей; - частицы с полуцелым значением спина (1/2, 3/2 ...) называются фермионами в честь великого физика Ферми. Они могут находиться вместе только при условии, что их физические состояния и параметры не одинаковы. В макромире фермионы проявляются на уровне вещества. В свою очередь, фермионы разделяются на лептоны и кварки. Кварки - электрически заряженные частицы, но их заряды имеют