Ядерная физика

I

Я́дерная фи́зика

раздел физики, посвященный изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций (См. Ядерные реакции).Придавая этому термину более общий смысл, к Я. ф. часто относят также физику элементарных частиц (См. Элементарные частицы). Иногда разделами Я. ф. продолжают считать направления исследований, ставшие самостоятельными ветвями техники, например ускорительную технику (см. Ускорители заряженных частиц),ядерную энергетику (См. Ядерная энергетика).Исторически Я. ф. возникла ещё до установления факта существования ядра атомного (См. Ядро атомное). Возраст Я. ф. можно исчислять со времени открытия радиоактивности (См. Радиоактивность).

Канонизированного деления современной Я. ф. на более узкие области и направления не существует. Обычно различают Я. ф. низких, промежуточных и высоких энергий. К Я. ф. низких энергий относят проблемы строения ядра, изучение радиоактивного распада ядер, а также исследования ядерных реакций, вызываемых частицами с энергией до 200 Мэв.Энергии от 200 Мэв до 1 Гэв называются промежуточными, а свыше 1 Гэв — высокими. Это разграничение в значительной мере условно (особенно деление на промежуточные и высокие энергии) и сложилось в соответствии с историей развития ускорительной техники. В современной Я. ф. структуру ядра исследуют с помощью частиц высоких энергий, а фундаментальные свойства элементарных частиц устанавливают в результате исследования радиоактивного распада ядер.

Обширной составной частью Я. ф. низких энергии является нейтронная физика, охватывающая исследования взаимодействия медленных нейтронов с веществом и ядерные реакции под действием нейтронов (см. Нейтронная спектроскопия). Молодой областью Я. ф. является изучение ядерных реакций под действием многозарядных ионов. Эти реакции используются как для поиска новых тяжёлых ядер (см. Трансурановые элементы), так и для изучения механизма взаимодействия сложных ядер друг с другом. Отдельное направление Я. ф. — изучение взаимодействия ядер с электронами и фотонами (см. Фотоядерные реакции). Все эти разделы Я. ф. тесно переплетаются друг с другом и связаны общими целями.

В Я. ф. (как и во всей современной физике) существует резкое разделение эксперимента и теории. Арсенал экспериментальных средств Я. ф. разнообразен и технически сложен. Его основу составляют ускорители заряженных частиц (от электронов до многозарядных ионов), ядерные реакторы (См. Ядерный реактор), служащие мощными источниками нейтронов, и Детекторы ядерных излучений, регистрирующие продукты ядерных реакций. Для современного ядерного эксперимента характерны большие интенсивности потоков ускоренных заряженных частиц или нейтронов, позволяющие исследовать редкие ядерные процессы и явления, и одновременная регистрация нескольких частиц, испускаемых в одном акте ядерного столкновения. Множество данных, получаемых в одном опыте, требует использования ЭВМ, сопрягаемых непосредственно с регистрирующей аппаратурой (см. Ядерная спектроскопия).Сложность и трудоёмкость эксперимента приводит к тому, что его выполнение часто оказывается посильным лишь большим коллективам специалистов.

Для теоретической Я. ф. характерна необходимость использования аппаратов разнообразных разделов теоретической физики: классической электродинамики (См. Электродинамика), теории сплошных сред, квантовой механики (См. Квантовая механика),статистической физики (См. Статистическая физика),квантовой теории поля (См. Квантовая теория поля). Центральная проблема теоретической Я. ф. — квантовая задача о движении многих тел, сильно взаимодействующих друг с другом. Теорией ядра и элементарных частиц были рождены и развиты новые направления теоретической физики (например, в теории сверхпроводимости (См. Сверхпроводимость), в теории химической реакции), получившие впоследствии применение в других областях физики и положившие начало новым математическим исследованиям (обратная задача теории рассеяния и её применения к решению нелинейных уравнений в частных производных) и др. Развитие теоретических и экспериментальных ядерных исследований взаимозависимо и тематически связано. Стоящие перед Я. ф. проблемы слишком сложны и лишь в немногих случаях могут быть решены чисто теоретическим или эмпирическим путём. Я. ф. оказала большое влияние на развитие ряда других областей физики (в частности, астрофизики и физики твёрдого тела) и других наук (химии, биологии, биофизики).

Прикладное значение Я. ф. в жизни современного общества огромно, её практические приложения фантастически разнообразны — от ядерного оружия (См. Ядерное оружие) и ядерной энергетики до диагностики и терапии в медицине (см. Радиология). Вместе с тем (и это является специфической особенностью Я. ф.) она остаётся той фундаментальной наукой, от прогресса которой можно ожидать выяснения глубоких свойств строения материи и открытия новых общих законов природы.

Лит. см. при ст. Ядро атомное.

И. С. Шапиро.

Я́дерная фи́зика («Я́дерная фи́зика»,)

научный журнал Отделения ядерной физики АН СССР. Основан в 1965, издаётся в Москве. Выходит 2 тома в год по 6 выпусков в каждом. Публикует оригинальные статьи, рассчитанные на специалистов по физике атомного ядра, физике элементарных частиц, физике частиц высоких энергий, физике космических лучей. Тираж (1978) около 1000 экз. Переиздаётся в США на английском языке (с 1965).

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА - раздел физики, охватывающий изучение структуры и свойств атомных ядер и их превращений - процессов радиактивного распада и ядерных реакций.

nuclear physics

ядерная физикаKernphysik

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

раздел физики, посвящённый изучению структуры ат. ядра, процессов радиоактивного распада и механизма яд. реакций. К Я. ф. иногда относят также физику элементарных ч-ц. Иногда разделами Я. ф. продолжают считать направления исследований, ставшие самостоят. ветвями техники, напр. ускорит. технику (см. УСКОРИТЕЛИ), яд. энергетику. Исторически Я. ф. возникла до установления факта существования атомного ядра, возраст её можно исчислять со времени открытия радиоактивности.

Обычно различают Я. ф. низких, промежуточных и высоких энергий. К Я. ф. низких энергий относят проблемы строения ядра, изучение радиоактивного распада ядер, а также исследования яд. реакций, вызываемых ч-цами с энергией до 200 МэВ. Энергии от 200 МэВ до 1 ГэВ наз. промежуточными, а свыше 1 ГэВ — высокими. Это разграничение в значит. мере условно и сложилось в соответствии с историей развития ускорит. техники. В совр. Я. ф. структуру ядра исследуют с помощью ч-ц высоких энергий, а фундаментальные св-ва элементарных ч-ц устанавливают в результате исследования радиоактивного распада ядер.

Обширной составной частью Я. ф. низких энергий явл. нейтронная физика, охватывающая исследования вз-ствий медленных нейтронов с в-вом и нд. реакции под действием нейтронов. Новой областью Я. ф. явл. изучение яд. реакций под действием многозарядных ионов. Эти реакции используются как для поиска новых тяжёлых ядер (см. ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ), так и для изучения механизма вз-ствия сложных ядер друг с другом. Отдельное направление Я. ф.— изучение вз-ствия ядер с эл-нами и фотонами (см. ФОТОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ). Все эти разделы Я. ф. тесно переплетаются друг с другом и связаны общими целями.

Арсенал эксперим. средств Я. ф. разнообразен и технически сложен. Его основу составляют ускорители заряженных ч-ц (от эл-нов до многозарядных ионов), ядерные реакторы, служащие мощными источниками нейтронов, и детекторы частиц. Для совр. яд. эксперимента характерны большие интенсивности потоков ускоренных заряж. ч-ц или нейтронов, позволяющие исследовать редкие яд. процессы и явления, и одновременная регистрация неск. ч-ц, испускаемых в одном акте яд. столкновения. Множество данных, получаемых в одном опыте, требует использования ЭВМ, сопрягаемых непосредственно с регистрирующей аппаратурой.

Центр. проблема теор. Я. ф.— квант. задача о движении мн. тел, сильно взаимодействующих друг с другом. Из теории ядра и элементарных ч-ц возникли и развились новые направления теор. физики, получившие впоследствии применение в др. областях физики и положившие начало новым матем. исследованиям (напр., обратная задача теории рассеяния и её применения к решению нелинейных уравнений в частных производных и др.). Велико прикладное значение Я. ф.; широки и разнообразны её практич. приложения — от яд. оружия и яд. энергетики до диагностики и терапии в медицине. Вместе с тем Я. ф. остаётся фундаментальной наукой, от прогресса к-рой можно ожидать выяснения глубоких свойств строения материи и открытия новых законов природы.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, раздел физики, занимающийся изучением структуры и свойств атомных ЯДЕР. Главный метод исследования - эксперименты по РАССЕИВАНИЮ частиц, проводимые в УСКОРИТЕЛЯХ, в которых ядро облучается пучком ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ высокой энергии, а затем возникающие частицы анализируются. Другая информация получается путем изучения магнитных моментов, СПИНА, продуктов ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА и ДЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР. Исследование ядра атома позволило понять процессы, происходящие внутри звезд, и сделало возможным создание ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ и ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ.

я́дерная фи́зика

раздел физики, охватывающий изучение структуры и свойств атомных ядер и их превращений — процессов радиоактивного распада и ядерных реакций.

* * *

Я́ДЕРНАЯ ФИ́ЗИКА, раздел физики, охватывающий изучение структуры и свойств атомных ядер и их превращений — процессов радиактивного распада и ядерных реакций.

область физики, занимающаяся изучением структуры и св-в атомных ядер, ядерных превращений и элементарных частиц. Важные направления Я. ф.: нейтронная физика, исследование радиоактивных превращений, синтез и исследование трансурановых элементов и т. п. Я. ф. является науч. основой ядерной техники, ядерной энергетики, произ-ва радиоактивных и стабильных изотопов. Методы Я. ф. широко применяют за её пределами, например для изучения структуры твёрдых тел (нейтронография, методы, осн. на Мёссбауэра аффекте), в геологии для определения возраста горных пород (геохронология), для обнаружения полезных ископаемых (радиоактивный каротаж), в биологии, медицине, химии и др.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА — раздел современной физики (см.), изучающий строение, свойства и превращения атомных ядер (процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций). Я. ф. состоит из двух органически связанных частей — теоретической и экспериментальной. Обычно различают Я. ф. низких, промежуточных и высоких энергий. Важными направлениями Я. ф. являются: нейтронная физика, исследование радиоактивных превращений, синтез и исследование трансурановых элементов и др. Я. ф. является научной основой ядерной техники, атомной промышленности и др. На её базе возникли новые отрасли науки, напр. радиационная химия, новые методы определения «возраста» ископаемых в геологии и археологии и др.; она тесно связана с квантовой хромодинамикой (см. сильные взаимодействия, фундаментальные частицы, теория-Ί). От её прогресса можно ожидать выяснение глубоких тайн строения материи и открытия новых законов природы.