Πυρήνες
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POXPHMENE OYE TH YIKH OMH TH YH KAI TOY YMANTO B'
A. AK T I
ATPA 2001
POXPHMENE OYE TH YIKH OMH TH YH KAI TOY YMANTO B' ANAITH A. AHMAKOOYO K T I EYTAIO KOIONIH EKEE HMOKPITO APITEIH ETH T IANNH APENIO MAPIA MIPANTA MEENITH ... , TYPORAMA YIA AOTOAKH / 19971999 ISBN: 9605380226 K : 61/2 Copyright 2000 & , 26222 : (061) 314094, 314206 : (061) 317244 . 2121/1993, , .
:
K 1
O A
1.1 ,
..................................................
00
1.2 M .......................................................................... 00 1.3 ...................................................................
00
1.4 ...................................................... 00 1.5 ....................................... 00 ................................................................................................................................................. 00 a........................................................................................
00
K 2
2.1 M ............................................................................................................. 00 2.2 T ........................................................................
00
2.2 T ........................................................................ 00 2.2.1 E .............................................................................................................. 00 2.2.2 E .................................................................................................. 00 2.2.3 E Coulomb ...................................................................................................... 00 2.2.4 E ............................................................................................. 00 2.2.5 E ..................................................................................................... 00 2.2.6 H ................................................................................ 00 2.3 ............................................................................................... 00 ................................................................................................................................................ ........................................................................................
00 00
a
6
EPIEXOMENA
K 3
A
3.1 P
.........................................................................................................................
00
3.2 *
......................................................................................... 00
................................................................................................................................................ 00 a........................................................................................
00
K 4
A
A
.............................................................................................................................
00
................................................................................................................................................ 00 ........................................................................................
00
K 5
A
5.1 E ........................................................................... 00 5.2 O 5.3 H *............................................................................................. .............................................................................................
00 00
................................................................................................................................................ 00 ........................................................................................
00
K 6
A
6.1 O 6.2 E *
.....................
00 00
..............................................................................................
................................................................................................................................................ 00 ........................................................................................
00
EPIEXOMENA
7
K 7
A
7.1 E .......................................... 00 7.2 K ............................................................................. 00 7.3 T ........................................................ 00
7.4 T ......... 00 ................................................................................................................................................ .......................................................................................
00 00
K 8
8.1 K
...........
00
8.2 Paul .................................................................................................................................... 00 8.3 T ................................................................. 00 8.4 M 8.5 *.........................................
00 00
......................................................................
................................................................................................................................................. 00 ........................................................................................
00
K 9
9.1 K * 9.2
...............................................
00 00 00 00 00 00 00 00
...................................................................................... ..............................................................
9.3 E 9.4 A
.................................................................................................... ....................................................................................... ..............................................
9.5 A *
9.6
................................................................................................................................................ ........................................................................................
8
EPIEXOMENA
K 10
10.1
............................................................................................................
00
10.2 ....................................................................................................... 00 ................................................................................................................................................ 00 ........................................................................................
00
K 11
11.1
...................................................................................................
00
11.2 E ............................................................................... 00 11.3 E .................... 00 .......................................................................................................................... 00 ................................................................................................................................................ 00 ........................................................................................
00
A ............................................................ 00 ................................................................................................................................. 00 .......................................................................................................................... 00
. , , , . , . , , .
1
1.1 ,
, 1840 . , , . , . , , , . A Z XN
, ( ), = + . . . , . ,
10
K E A A I O 1 : O Y P H N A T O Y AT O M O Y
40 20 Ca 20 ,
41 20 Ca 21 ,
42 20 Ca 22 ,
43 20 Ca 23
44 kai 20 Ca 24
. 135 135 135 135 135 135 53 I82 , 54 Xe81 , 55 Cs80 , 56 Ba 79 , 57 La 78 , 58 Ce 77
kai
135 59 Pr76
= 135, 136 135 134 133 132 131 58 Ce 78 , 57 La 78 , 56 Ba 78 , 55 Cs 78 , 54 Xe 78 , 53 I 78
kai
130 52Te 78
= 78. , . , , = . , .
1.1
42
Ti, 45Ar, 50Mn, 45K, 46Sc, 44Ti, 47Ti, 48V, 46Ti, 44K, 50Ti, 45Cr, 43Ar
. ( .. ) A Z XN
.
. , .
1.2
, . 90Sr "90". A Z XN
: 137, 16,
235, 140, 3, 197 208.
OMIKOI IOI, MAZA KAI HEKTPIKO OPTIO
11
I . , (m) (cm) , Angstrom (1010 m), parsec (3.857 1016 m). . . , 1015 m, femtometer (fm)
1 fm = 10 -15 m .
(1.1)
fermi Enrico Fermi F. (L) (L2). , L2. ( ) . barn
1 barn = 10 -28 m 2 .
(1.2)
12
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
() 40 . (p > 1022 s), , ( 1022 s). , s. s min = 60 s h = 60 min = 3600 s d = 24 h = 1440 min = 86 400 s y = 365 d = 8760 h = 525 600 min = =31536 000 s () . amu 1 2
12C
1 amu = 1.66043 10 -24 g
(1.3)
amu ,
E = mc2
(1.4)
( /c2) . , , mp = 1.0072766 amu mp = 938.256 MeV.
OMIKOI IOI, MAZA KAI HEKTPIKO OPTIO
13
(ML2 T 2) . , cm3 1 C, lumenh ( lumen...). . eV e 1 V. . eV keV (103 eV) MeV (106 eV).
1 eV = 1.6021 10 -19 J ,
(1.5)
. , , 11. (MLT 2) . . eV/fm. , Newton,
1
eV = 160.21 N fm
(1.6)
14
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
. , e2,
a=
e2 1 1 = @ 4 hc 137.039 137 0
(1.7)
hc.
hc = 197.323 MeV fm
(1.8)
, -
e2 = 1.4403 MeV fm. 4 0
(1.9)
1.1
. 1015 1012 109
peta tera giga mega kilo milli micro nano pico femto atto
P T G M k m n p f a
106 103 1 103 106 109 1012
1015 1018
MEEO KAI XHMA TOY YPHNA
15
1.2
"" , , "" , . , mm, , . 1.1. . . , m v
1.1
. .
l=
h = mn
h 2Em
.
(1.10)
. (1.10)
l=
876.7 E mc2
fm
mc2 MeV . (1.10) . , , 107 m (108 fm) . ( ), -
16
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
. , , , , . 1.2. 1.2.
= 1 fm = 5 fm. . (1.10). (MeV) e p, n = 1 fm 1240 620 200 = 5 fm 247 32 8.2
1.2
185 MeV . . (1.11) [B. Hahn, D.G. Ravenhall and R. Hofstadter, Phys. Rev. 101 (1956) 1131].
. (1.10). ( 4He) , 1 GeV. , , , . 1.1 1.2. , (r), r . , (r)
MEEO KAI XHMA TOY YPHNA
17
. (r) . '50, Stanford R. Hofstadter .
1.3
r( r ) =
r0 . r - R 1 + exp a
(r) . (1.11). 0, R a .
(1.11)
, , 1.3, 0, R a. r 40
1.4
. 1 GeV [R. Hofstadter, Ann. Rev. Nucl. Scie. 7 (1957) 231].
0 @ 0.165 /fm3 = 0.165 1039 /cm3 R @ 1.07 A1/ 3 fm a @ 0.55 fm.
(1.12)
MEEO KAI XHMA TOY YPHNA
19
. R3.
. (1.12) . (1.11) 52Cr, 137Cs 209Bi. .
1.3
0 C 2.687 1019 . . 20Ne, , R. . ( 0 C). 78 % 14 22 % 16. .
1.4
(r) 1 r = R . 2 0
1.2
(r) 90% 10% 0 t = 4.4a.
1.3
3 mm ;
1.4
20
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
1.3
. Loschmidt ( = 2.687 1019 /cm3) 19 ! . 1 fm. F= e2 = 1.44 MeV / fm = 231 N 4pe 0 r 2 (1.13)
23 . . R Ze W= 3 Z 2e2 Z2 = 0.81 1 MeV 5 4 0 R A3 (1.14)
. (1.9) (1.12). , 120Sn (=50, A=120) 500 MeV.
1.5
. (1.14).
Y N A M E I M E TA Y N O Y K E O N I N
21
: ; , , ( ) . . . , . , ' . 1036! , . , . . , . Coulomb. , , .
22
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
r 2 Coulomb. . 7.
1.5
1 cm; ;
1.4
. ; ; . , , . 10 MeV. . (1.10) @ 9 fm. . ,
YIKA AIIA TH YPHNIKH YIKH
23
10 10 m. 10 15 m, . , , Schroedinger. , , , . . , Heisenberg Dp Dx h . (1.15)
. (1.15) x, /x. 1 fm . (1.15) 20 MeV. , . u 2E n = @ 0.2 c mc2
(1.16)
. , , , .
24
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
1.5
, *|) Schroedinger H | Y) = E | Y) (1.17)
. . (1.17) . . ( j) | Ek , l k ) , k
l(kj ) j = 1, 2, ... . , , . . . -
*
Dirac. ) (. Q ( Q )
( Y Q Y ) = Y *QYd 3r
* d3r . (r).
Y P H N I K E K ATA TA E I K A I K B A N T I K O I A P I M O I
25
, , . : J . J Jz . J 2 | J , M , l(kj ) ) = J ( J +1)h2 | J , M , l(kj ) ) J z | J , M , l(kj ) ) = M h | J , M , l(kj ) ) (1.18)
(1.18)
2J+1 M = J, J+1, ... 1, 0, 1, ...J1, J.
92Mo J = 2. , ;
1.6
. J A
J=
(lk =1
k
+ sk )
(1.19)
l k sk . .
26
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
l = rp
(1.20)
p r . , . , , . . . (1.20). , . (1.18) l 2 | l, m, l(kj ) ) = l( l +1)h2 | l, m, l(kj ) ) l z | l, m, l(kj ) ) = mh | l, m, l(kj ) ) (1.21)
(1.21)
lz . . (1.21) l = 0, 1, 2, ..., 2l+1 -l m l . (1.22)
sk . (1.19) . , , , 1 1 . 2
1
.
Y P H N I K E K ATA TA E I K A I K B A N T I K O I A P I M O I
27
, . (1.18), s sz s2 | s =1 2 1 , m s , l(kj ) ) = s( s + 1)h2 | s = 2 , m s , l(kj ) )
(1.23)
1 1 sz | s = 2 , m s , l(kj ) ) = m s h | s = 2 , m s , l(kj ) )
.
(1.23)
, s 1 2
,
ms, . (1.22) ms = 1 2
ms =
1 2
.
. (1.23) s2 | 1 1 3 1 1 , , l(kj ) ) = h2 | , , l(kj ) ) 2 2 4 2 2 (1.24)
1 1 1 1 1 sz | , , l(kj ) ) = h | , , l(kj ) ) . 2 2 2 2 2
(1.24)
. (1.19), j= l+s j, s . (1.18) (j,mj), ( ,ml) (s,ms). . j, s; s =1 2
1.6
;
. s; . s = .1 2
, s
28
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
1927 1 2
, ,
. ( Ze) 2H, 6Li 14 1 2
.
, . . ' l(kj ) 2 | Ek , l(kj ) ) . r r. , 1, PY( r) = Y( - r) . (1.25)
, . (1.25) , . , (=3.14...), -
2
( , , ...). . . ( ) .
Y P H N I K E K ATA TA E I K A I K B A N T I K O I A P I M O I / Y N O H
29
+ J (.. J = 0+, 2+, 1, 32 , ..)
1. , A , Z X N , ( ), = + ( ). , . , . 2. . (@ 1018 /cm3) . . 3. , , . . 4. , . 5. . , , . , -
30
KEAAIO 1: EIAH TH METPOOIA KAI IAKPIBH
, . 6. ( ), J . J.
1 : A Z XN
.
.
. , . , , . , B( A, Z ) = ZM H + ( A - Z )mn - M ( A, Z ) (2.1)
2
, mn (,) . (,) . (2.1) , 1.2, (amu) , = mc2, MeV. . . (,), , . , , .
32
K E A A I O 2 : Y P H N I K H TA E P O T H TA
2.1
(,) 6 7 . . . . , , v , Lorentz F = q(E + v B ) . (2.2)
p dp = q(E + v B ) dt (2.3)
. . , , , , . (2.3) mv 2 = qE rE (2.4)
2.1
.
. 2.1. q = ne n . .
MAZA TOY YPHNA
33
. V. ne v . (2.4) , . l (l 0. (2.40)
, + +: M ( A, Z ) - M ( A, Z - 1) > 2me = 1.022 MeV. (2.41)
+ EC. EC: M ( A, Z ) - M ( A, Z -1) > 0. (2.42)
2.8. , . ( ) , ( ) + . 2.8() . . , 2.8(), , . 2.8() = 136, 136 Xe, 136Ba 136Ce. 2.8()
54
K E A A I O 2 : Y P H N I K H TA E P O T H TA
2.8
. () ( = 135). () ( = 136).
[. 2.1]: , . 2.9.
Y P H N I K H TA E P O T H TA / Y N O H
55
2.9
= 14. , 14.
1. ( ) ( ). , B( A, Z ) = ZM H + ( A - Z )mn - M ( A, Z ) (2.1)
, mn (,) . 2. . , . .
56
K E A A I O 2 : Y P H N I K H TA E P O T H TA
3. (,) 6 7 . (,) . M ( A, Z ) = A + D amu = 931.478 A + D MeV 931.478 (2.11)
. 4. , . . . 5. , , . , (, ) n p + e- + n (2.30)
e - () n , . 6. : . (2.30), .
Y N O H / P O O K M E N A A O T E E M AT A
57
. (2.30) . 7. . (2.30) : : +:A Z XN
Z +A X N -1 + e - + n 1 Z -AX N +1 + e + + n 1
(2.34)
A Z XN
(2.36)
(EC), :A Z XN + e K Z -AX N +1 + n 1
(2.38)
8. : : M ( A, Z ) - M ( A, Z +1) > 0. (2.40)
+: M ( A, Z ) - M ( A, Z - 1) > 2me = 1.022 MeV. (2.41) EC: M ( A, Z ) - M ( A, Z - 1) > 0. (2.42)
2 : (,)
58
K E A A I O 2 : Y P H N I K H TA E P O T H TA
, , .
, Bequerel, 19 , , . . , , , . , . 4He , . (2.30) . . .
3
3.1
t . , , . , ,
60
K E A A I O 3 : Y P H N I K H A TA E I A
t . , . . , , ) , dN = lN dt (3.1) dN (dt
t. . (3.1) . , , , , , .
3.1
. ( ) . t = 0.
PA I E N E P E I A
61
. (3.1) . t = 0 0 , t N (t ) = N 0 e - l t . (3.2)
.
t < t >=
tdN dN
N0 N0
t dt dt = 1 = dN l dt dt0 0 t t
dN
(3.3)
. (3.2) N (t ) = N 0 e
(3.4)
3.1. t = N (t ) = N0 = 0.368 N 0 e (3.5)
, , , 63.2 % .
75 %, 90 % 99 % ;
3.1
, , .
62
K E A A I O 3 : Y P H N I K H A TA E I A
. (3.4) 1/2 1 N0 = N0 e 2 T1 2
t
T1/ 2 = ( ln 2 )t = 0.693t (3.6)
. 106 s 1010 y 102 s 1014 y. 1017 s 1010 s. . (3.4). dN ( dt ) . . (3.4), dN dN (t ) = (0 ) e t dt dt
t
(3.9)
dN t ln (t ) = C t dt (3.10)
C . . (3.10).
PA I E N E P E I A
63
. (3.2).
3.2
137 30.17 y. 1986 137 85 1015 Bq. . 137Cs ; . 137Cs 100 . . 137Cs 2004; . 10 % ;
3.1
222 86 Rn
222 86 Rn
218 84 Po .
3.2
-
1270, 1062, 892, 739, 621 515 . 222 86 Rn .
. (3.10) ( ). , , . dN 1 m = lN = A0 tA dt (3.11)
64
K E A A I O 3 : Y P H N I K H A TA E I A
m , 0 Avogadro. , , .
3.3
. (3.11).
Becquerel, Bq . , Curie (= 3.7 1010 Bq), .
3.4
123
Sn, 11C, 14C, 235U
1 Ci (3.7 1010 Bq). ' ;
3.2
. (3.2) . . . . , Schroedinger
PA I E N E P E I A / I A N O T H TA M E TA T H
65
ih
| q, t ) = H | q, t ) t
(3.12)
| q,t) q t. . (3.12) H = H0 + V (3.13)
0 . , , 1.5, ( ( H0 | Ek , qk j ) ) = Ek | Ek , qk j ) )
(3.14)
( j) k qk j = 1, 2, ...
k. V . (3.13) , . (3.14) . ( j) | i ) [ = | Ei , qi( j ) )] | f ) [ = | E f , q f )] .
[. .., 92]
lf i =
2 | ( f | V | i ) | 2 r( E f ) h
(3.15)
r( E f ) =
dn dE f
(3.16)
| f ) .
66
K E A A I O 3 : Y P H N I K H A TA E I A
. (3.15), Fermi, , .
3.3
L.
1. , . , 4He, . 2. ( ) . Becqurel (1 Bq = 1 s1). 3. . (=1/) 1/2 (= ln(2) = ln(2)/). 4. V | i ) | f ), Fermi
lf i =
2 | ( f | V | i ) |2 r ( E f ) h
(3.15)
I A N O T H T A M E T A T H / Y N O H / P O K O K M E N A A O T E E M AT A
67
r( E f ) =
dn dE f
(3.16)
| f ) .
3 : |i ) |f ).
A ZX A 4 4 Z - 2 X+ 2 He -
(4.1)
4
. Qa = M ( A, Z ) - M ( A - 4, Z - 2 ) - M ( 4, 2 ) = B( 4, 2 ) + B( A - 4, Z - 2 ) - B( A, Z ) (4.2)
, . (2.22) Qa = 28.3 - 4 aV A + aS [ A2 / 3 - ( A - 4 )2 / 3 ] +2 2 Z-2 Z + aC 1 A 3 ( A - 4 ) 13
(
)
2 - - 4a ( A - 2Z ) . a A( A - 4 )
(4.3)
, (4,2) = 28.3 MeV. . (4.2) . (2.24) aV, aS, aC aa 4.1. , Q 150, . , , 210 Q . , 150 210 1016 y .
4.1
Q .
70
KEAAIO 4: AOIEPEH
. : . , . . . , , .. , , . 10 mg = 200. 100 % ( ) 12 min ( 12 , ). ; ( ) > .
: . . , . . , k pk.
AOIEPEH
71
Y=
a yk k
k
(4.4)
k pk =| ak |2 . (4.5)
k . (4.4), . . . , , . 4.2. Coulomb . , L. , 2 2 L / 2 mr . V ( r ) = VC ( r ) + Vl ( r ) = 2( Z - 2 )e 2 l( l + 1)h2 + . 4 0 r 2ma r 2 (4.6)
4.2
m , L = l( l + 1)h. ,
. , r > R .
72
KEAAIO 4: AOIEPEH
. 4.2. 4.2, . (4.6) .
4.1
222 Rn 86 . . . = 2.
, 4.2, . , 0 < r < R ( ) r > b ( ), T = Ea - V . v aN = 2 ( Ea + VN ) ma
(4.7)
VN (VN > 0).
ta =
2R v aN
(4.8)
1021 s.
AOIEPEH
73
v . (4.8) 10 MeV = 210, 30 MeV.
4.2
r = R. r > b, . .
4.2 .
4.3
4.2 b R < r < b.
4.4
. -1 t a
.
74
KEAAIO 4: AOIEPEH
l0 = a
T v aN = T t 2R
(4.9)
p
la = pa l0 = pa a
v aN T @ 1021 pa T . 2R
(4.10)
v V R 1.2. p . , pa @ 1 . , , 4He . , . pa v aN 2R . . . (4.10) Schroedinger 0 < r < R b < r 4.2 R < r < b [. .. 81]. 4.3. .
AOIEPEH
75
, T = eG
(4.11)
G, Gamow, 2 G= h ( Z - 2 )e 2 l( l + 1)h2 + - Ea dr , 2ma 2 R 2 r 2 0 r b 1/ 2
(4.12)
.
4.3
.
. (4.12) . . (4.10) (4.12) 28 4.1. , .
76
KEAAIO 4: AOIEPEH
41
. (4.10) (4.12). .212 84 Po 215 84 Po 222 87 Fr 222 84 Po 226 88 Ra 232 90Th 152 64 Gd
(MeV) 8,8 7,5 5,6 5.3 4,7 4,05 2,14
1/2
3 1,8
107 s 103 s 3,8 d 183.3 d 1620 y
3 3,2
107 s 103 s 9d 1,2 d 4900 y
1,4 1,1
1010 y 1014 y
1,6 3,1
1011 y 1015 y
1. . 2. > 150 , 150 < > me] [pN @ pe @ p] . , E f = Ee + En . (5.11)
5.1
. (5.8).
. (5.11) . Ef, 0 Ee Ef. + 64Cu 5.2. 5.2 . (5.1). , . ,, . (5.1) 5.2.
E N E P E I A K O A M A M AT I N
83
5.2
64Cu. () 64 Cu 64Zn, (+) 64Cu 64Ni. [J.R. Reitz, Phys. Rev. 77 (1950) 50].
Lx, Ly, Lz V = LxLyLz px px + dpx, py py + dpy, pz p + dp dn = V dpx dp y dpz h3 (5.12)
5.2
, , . (5.13).
5.3
84
KEAAIO 5: AOIEPEH
1. 5.2 (Ef) . (5.1) pe . pe+dpe, Ef. 5.3, (Ef) 2 r ( E f ) = C pe ( E f - Ee )2 dpe
(5.13)
C . 2. (f | V | i). i. . | f ) = Y f Fe (r )Fn (r ) (5.14)
f e(r), (r) . , (r) , Coulomb . pe pe+dpe d fi 2 = C | Vfi | 2 F ( Z , Ee ) ( E f - Ee )2 pe dpe (5.15)
Vfi = Y* Vb Yi d 3r f
E N E P E I A K O A M A M AT I N
85
F(Z,Ee) Ee . Fermi. 3. Fermi . , + , F ( Z , Ee ) 1, F ( Z , Ee ) 1, + Fermi 5.3.
5.3
Fermi F(Z,Ee) 0 100 [NATIONAL BUREAU OF STANDARDS (USA), Tables of Analysis of Beta Spectra, NBS Applied Mathematics Series No. 13, 1952].
86
KEAAIO 5: AOIEPEH
5.1
39 20 Ca
b
+
39 19 K
Ef = 6.52 MeV.
4. . (5.15).
l fi = C | Vfi |2
p e max 0
[E2
f
- Ee
]
2
2 F ( Z , Ee ) pe dpe
(5.16)
l fi =
V fi 0
f (Z, E f ) .
(5.17)
C, . (5.16), , [ 81]
t 0 = 8.98 10 3 s
(5.18)
. (5.16) f(Z,Ef) Fermi. 5. . (5.17) T1/ 2 = f ( Z , E f )T1/ 2 = 6.22 10 3 Vfi2
0.693 0.693 0 = 2 fi Vfi f Z , E f
(
)
s.
(5.19)
E N E P E I A K O A M A M AT I N / O P O O T H T P O O P M H
87
f(Z,Ef) , . f(Z,Ef)1/2 ft ft. 103 109 s . , logft.
5.2
, ( ) . . , d= h me c (5.20)
. , Compton D= h = 386 fm me c (5.21)
. . 5.4
. (5.21)
88
KEAAIO 5: AOIEPEH
, | i, Ji ) | f , J f ) , Ji Jf , J i = J f + jen (5.22)
je e jen = se + sn + l en .1 se = sn = 2 .
(5.23)
. (5.22) . ( e = 0) ( e 0). . : 1. Fermi () je = 0. 2. GamowTeller, () je = 1. . (5.22) Fermi Ji = Jf. , GamowTeller J | DJ |=| J i - J f | =| jen |= 0, 1 (5.24)
Ji = Jf = 0.
O POO TH TPOOPMH
89
p en = ( -1)
l en
= +1
(5.25)
. , J = 1, = +1, GamowTeller, J = 0, = +1 ( 0 0, = +1) . , 5.1. 51 .
Fermi (F) GamowTeller (GT) F GT
Ji = Jf = 0 Ji = Jf 1 Ji = Jf 0
i = f i = f i = f
Fermi + 14 J = 0+ , 5.4, 14 J = 0+. , 14 14 14C, 5.1, GamowTeller.
5.4
= 14.
90
KEAAIO 5: AOIEPEH
5.2
Fermi, GamowTeller . 1
J ip1+ 2
Jp f1+ 2
logft 3,07
n 1 H H 3 He He 6 Li O 14 N O 15 N
3
1+ 2
1+ 2
3,00 2,92 3,50 3,64
6
0+ 0+12
1+ 0+12
14
15
500 3.7 < logft < 9.2. , ft 6 . (f |V| i). . . (logft > 6.5) . . 0 .
O POO TH TPOOPMH
91
(5.22). . n J = n n + 1 ( e = n) = f = (1)n. J = 2, 3+, 4, 5+, ... J = 0, 1, 2+, 3, 4+, ... .. 176
b Lu ( J p = 7 - ) 176 Hf ( J p = 6 + )
-
(5.26)
logft = 18.7 5.5 .
5.5 . .
92
KEAAIO 5: AOIEPEH
5.3
(a ) (b )
1+ 2
3 2
+
(d )
1+ 2
1 2
-
5+ 2
7 2
-
3 9 (e ) 2 2
-
-
(g ) 2 + 1+
(st ) 2 + 5 -
5.5
Jp = ;
5+ 2
. J
5.3
2.3 (EC) p + e- n + n . (5.27)
. (,), . (2.42) M ( A, Z ) - M ( A, Z - 1) > 0. . (5.28) A Z XN
(5.28)
Z -AX N +1 1
(5.29)
. . (2.41)
O POO TH TPOOPMH / HEKTPONIKH YHH
93
M ( A, Z ) - M ( A, Z -1) > 2me = 1.022 MeV
(5.30)
+ EC. 5.6.
5.6
+ 45Ti.
. (5.29) , . . , , En = E0 - E X - ER (5.31)
0 -
94
KEAAIO 5: AOIEPEH
, ( = , LI, LII, LIII, MI, ..., MV, ...) R A Z -1 X N +1 .
. (5.31) .
5.6
ER Ee.
Fermi 5.1 5.2. , {. 5.7},
r (E f ) =
dnv 2 En dEv
(5.32)
| i ) = Yi FeX (r ) | f ) = Y f Fn (r ). (5.33)
(5.33)
5.7
.
HEKTPONIKH YHH
95
. (5.33) i f , (r) , X , F e ( r) . 5.2 . (5.17) Vfi 02 EC f K ( Z , E0 )
l =
K fi
(5.34)
EC 0 . (5.18) f K ( Z , E0 ) Fermi . , ft . (5.19)
EC ft EC = f X ( Z , E0 )T1/ 2 =
6.22 10 3 Vfi2
s.
(5.35)
ft EC , . , EC . .., 7Be 5.7 logft = 3.30 .
5.7
EC 7Be. ,
E0 = M (7, 4 ) - M (7, 3) = 0.892 < 1.022 MeV +.
96
KEAAIO 5: AOIEPEH
. . EC. 54 25 Mn
54 24 Cr
5.8. ,
, EC . Auger .
5.8
54Mn. 54Cr, EC.
HEKTPONIKH YHH /
97
1. . 2. : V Vfi = Yf* Vb Yi dV. , Vfi t02
l fi =
f (Z, E f )
(5.17)
0 f(Z,Ef) Coulomb. 3. . (5.17) f ( Z , E f )T1/ 2 = 6.22 10 3 Vfi2
s
(5.19)
, , , , . f(Z,Ef)1/2 ft ft. 103 109 s . 4. , . , ( 0) . = 0 . .
98
KEAAIO 5: AOIEPEH
J . 5. , p + e - n + n , . . ft . (5.17) (5.19), EC .
5 : ft Fermi, GamowTeller, +, EC.
, . , . , , . . , . , , , . , , . . . , Fermi
6
lf i =
2 | ( f | Vg | i ) |2 r ( E f ) h
(6.1)
100
KEAAIO 6: AOIEPEH
6.1
V | i ) | f ), Ei Ef. V. , | i ) | f ) .
10 5B
6884
keV 9 Be 4 p + 9 Be 10 B . 4 5 MeV 718.13, 1739.2, 2153.9, 3587.1 6884 keV. 414.65 0.10, 718.13 0.07, 1021.11 0.16, 1435.78 0.12, 2154.8 0.3 2869.0 0.5 keV 10 B . 510 5B
7
6.1
. , V . (6.1) . .
O T E E T H T H H E K T P O M A N H T I K H A H E I PA H
101
, , , . , V. . c. . , , . , . . (,l,m). , Es (w ) Bs (w ), lm lm = 2f : 1. . , , r. , , . , ,
102
KEAAIO 6: AOIEPEH
r E M (w ) = r BEm (w ) = 0 . lm l
(6.2)
2. 0, 1, 2, ..., m m . . . = = , 2 . , = = 1 , = = 2 . V . Vg =
s , l, m
V
s lm
.
(6.3)
( ) P (sl ) = 2 l +1 c 2 l 2l + 1 !! c
(
[(
) )]
2 l +2
| Os |2 l
(6.4)
(2l + 1)!! = (2l + 1) (2l 1) (2l 3) ... (2 1) Os l . Os l . , , . (6.4) : Os l (.. p
O T E E T H T H H E K T P O M A N H T I K H A H E I PA H
103
ih), | Os |2 l |(f| Os |i)|2. Os l l . (6.3). . (6.4) | i ) |f). = , fi P l h
l fi =
( )=
) hl[( 2l + 1)!!]2 l +12
(
2
E hc
2 l +1
| ( f | Os | i ) |2 l (6.5)
) = hl[( 2l + 1)!!]2 l +1
(
E hc
2 l +1
B(sl )
, , ( ). .
( ) e 2 fm 2 l . .
6.1
. (6.5) . V . (6.3). , , : 1. . (6.5) fi Mlfi
-
( ) 10 ( El)
2
104.
2. . (6.5) + 1
104
KEAAIO 6: AOIEPEH
fi l +1 fi l
( ( )) ( )
103 104. 3. l f i (E( l +1)) l f i ( Ml ) . . (6.3) 2 +1 2 . V Vg = {E0} + {E1} + {E2, M1} + {E3, M2} + ... (6.6)
. . Jip i J p f f
p ip f = p s l .
(6.7)
. , , . , , . Ji = l + Jf (6.8)
O T E E T H T H H E K T P O M A N H T I K H A H E I PA H
105
Ji + J f l | Ji - J f | (6.9)
. (6.7) (6.8) . 6.1. 61 . {} J = 0. J 00 0 0 1 1 2 2 3 3 +1 1 +1 1 +1 1 +1 1 +1 1 if (0) (0) 1 1 (0) 1 2 1 2 1 {2} 1 {2} 2 {3} 2 {3} 3 {4} 3 {4}
, , Victor Weisskopf [ 81]. Weisskopf B( El ) = 9e 2 R2 l 4 l+3 2
6.2
(
)
R .
106
KEAAIO 6: AOIEPEH
Weisskopf, . 60Ni 1332.50 keV, J = 2+, (J = 0+) . J = (J =1+ 2105
Ag, 1294.89 keV,
,
1 -). 2
6.1 0 , 0, . Vlsm . (6.3) = 0 . , Vlsm 0, , . . , 0 0 .
6.2
46Ti, 3.5 MeV . .
O T E E T H T H H E K T P O M A N H T I K H A H E I PA H
107
6.2
l 3 . , 6.2, 108 1016 s . (6.5) J. , .
108
KEAAIO 6: AOIEPEH
, , . , (3, 3, 4, 4). > 101 s m, . 6.1, 134Csm J = 8 J = 5+ J = 4+ 3 4. 99Tcm, 10.
6.1
134Csm. keV.
6.3
(3) 134Cs 6.1. Weisskopf.
O T E E T H T H H E K T P O M A N H T I K H A H E I PA H / E T E P I K H M E T A T P O H
109
6.2
, . , . . . , , . Auger. Ee = Eg - E X (6.10)
. + , .
a=
e .
(6.11)
. , ,
110
KEAAIO 6: AOIEPEH
aK =
K ,
a LI =
L I , ..
(6.12)
a K + a L I + ... + a M I + ... = a .
(6.13)
e Fermi . (6.3). . . , , . , ( L, , ..) . = 30, 60 90 6.2. . J = 0. 6.1 0 , 0 . 0 0 . , .
E T E P I K H M E TAT P O H / Y N O H
111
6.2
= 30, 60 90.
. (6.7) (6.8). , 0 0 0 if = +1.
72
1 2
-
6.3
, = 0.4 MeV. 6.2 . J =7 +; 2
1. : . .
112
KEAAIO 6: AOIEPEH
2. , . , , V , . 3. V (, , m), (, ) , m . 4. V . ( ). 5. V , . ( ) 6.1. 6. . .
6 :
Y N O H / P O O K M E N A A O T E E M AT A
113
, , .
1.3 . , . . , , , . , , , . M VG ( r ) = G M r (7.1)
7
G = 6.672 1011 Nm2kg2 r , m r F = -mVG . WG = G mM . r (7.3) (7.2)
, . (7.2) (7.3), . -
116
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
. , , . , ( ) . . , . . , . 3H 3He.
7.1
, 200 250 , (.. ), : ) , ) ) . .
(pp), (pn) (nn). pn . ,
E A P T H H T O Y Y N A M I K O Y A O T H N A O TA H
117
, , , . , . , , Coulomb pp .7.1
, . . 1 r. 1.3 1/r . (7.3). Hideki Yukawa (
1
. (7.1)
. , , [ . (7.3)] . V
H = T +V =
h2 2 +V 2
. .
118
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
7.1
.
1949), , . Yukawa , , . . 7.1. 7.2. 1 DE @ mc2 m. R,
7.2
.
, . , , . , 2 . Heisenberg, t
E A P T H H T O Y Y N A M I K O Y A O T H N A O TA H
119
DE Dt h .
(7.4)
, . (7.4) R = cDt hc . mc2 (7.5)
R 1.4 fm mc2 197.323 = 140 MeV 275me c2 0.15mN c2 1.4 (7.6)
me mN 2. Yukawa 1947 , , m = 273me, . (7.6). Yukawa . , 7.1. . Maxwell 2 F 1 2F =0 c2 t 2 .
(7.7)
2
. (7.6)
me < m < mN Yukawa.
120
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
, . (5.9) E 2 - p2 c2 = 0 (7.8)
, p - h ih F(r, t ) = j (r ) . (7.7) Poisson 2j = 0 q q j(r ) = . r (7.11) (7.10)
. t(7.9)
m . (5.6)2 E 2 = p2 c2 + mp c 4
(7.12)
2 F 2 1 2 F m c2 + 2 F=0. c2 t 2 h
(7.13)
. (7.9), 2j 2 m j =0 h2
(7.14)
E A P T H H T O Y Y N A M I K O Y A O T H N A O TA H
121
j(r ) = - g
e - r r
(7.15)
g , , ,
m=
m c h
(7.16)
Compton . 1 h = = 1.41 fm . m c (7.17)
. (7.11) . (7.10) . (7.15) . (7.14).
7.1
g . (7.15) q . V (r ) = - g 2 e - r e - r = -U . r r (7.18)
Yukawa. Yukawa . (7.18) . 7.3, , , . 7.3 Gauss V ( r ) = -Ue - m2
r2
(7.19)
122
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
7.3
. () Gauss, () , () Yukawa, () Hulthn () .
V ( r ) = -U e - m
r
(7.19)
Yukawa
V ( r ) = -U
e - r r e - r 1 - e - r r < r0 r > r0
(7.19)
Hulthn
V ( r ) = -U
(7.19)
V (r )
= -U , = 0,
(7.19)
Hulthn , r 0. , , . (7.19) V (r ) 7.4
= , = V ( r ),
r < rc r > rc
(7.20)
.
rc . . (7.20) 7.4.
7.2
, , -
E A P T H H T O Y Y N A M I K O Y A O T H N A O TA H / K A T A T A E I Y O N O Y K E O N I N
123
. 7.1. ) ; ) ;
7.2
7.1 . * 0 *
(MeV)
J 0 0 0 1 1
(s) 2.60 108 8.28 1015 7.7 1019 4.5 1024 6.5 1023
139.57 134.96 548.8 770.2 782.6
e 0.
7.2
V ( r ) = -Uf ( m , r ) (7.21)
f(,r) r 1, U . U , .
124
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
1.5 J . L = r12 p12 (7.22)
r12 = r2 - r1 p12 = p 2 - p1 . . J = L + s(1) + s( 2 ) = L + S J z = L z + s z (1) + s z ( 2 ) = L z + S z (7.23) (7.23)
S Sz, , . s(i) sz(i), i = 1,2, . (J,M), ( ,m ) (S,MS). S s MS . c m (i ) s
. (7.23) s =
1 2
1 m s = 2 .
. (7.23) S S =1 S =0 Sz S = 1, MS = 1, 0, 1 (7.24)
K ATA TA E I Y O N O Y K E O N I N
125
S = 0, MS =0.
(7.24)
() 1 , () ( ) 0. , = 0, 1, 2, ..., J = L + S, J = 1, , +1 S = 1 J = S = 0. , r , J, , , . 1.5 |r;JM). r . , . , . (7.23), S. , |r; SJM). , , | r; JM ) =
al
lS
| r; lSJM )
(7.25)
S J. , J = L + S
126
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
| l - S | J l + S
(7.26)
= 0, 1, 2, ... S = 0, 1. . |r; SJM) 2 S +1
lJ
(7.27)
S, P, D, F, G, H, I, ... = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ... . (7.27) , 2S+1 . 7.2 J = 1. , J = 1 7.2. , J = 1 . (7.25) . . (7.25) . (1) . . (7.25), . -
K ATA TA E I Y O N O Y K E O N I N
127
7.2, .., . (7.25) ,
p = +1:
| r;1 M ) = a | r; 011 M ) + b | r; 211 M ) = a |3 S1 ) + b |3 D1 ) (7.28)
p = -1:
| r;1 M ) = g | r;101 M ) + d | r;111 M ) = g |1 P1 ) + d |3 P1 ) (7.28)
, ,
a2 + b2 = g 2 + d 2 = 1
(7.29)
. (7.28) . 7.2
J = 1. | r; lSJM ) | r; 011M ) | r;101M ) | r;111M ) | r; 211M )2S + 1
lJS1 P1 P1 D1
3
1
3
3
J 2+ 2; .
7.3
7.3
pn , -
128
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
(2) . J = 1+. , 7.2, | 3S1 ). . W = 2.226 0.003 MeV (7.30)
, 3 = 0.8574 eh 2m p c (7.31) (7.32)
Q = 2.82 1027 e cm2.
. , , 4 ( ). l = 0 , | 3S1 ) .
3
. (7.31) (7.32) -
eh , mp . 2m p c
,
eh , 2m p c
.
e cm2, e .4
-
( ).
T O E Y T E P I O K A I O TA N Y T I K O T E E T H
129
(. 7.2) . (7.31). . (7.31) (7.32) | 3D1 ). . (7.28). , , | Y ) = a | r; 011 M ) + b | r; 211 M ) = a |3 S1 ) + b|3 D1 ) (7.33)
. (7.31) (7.32).
eh (p) = 2.7927 2m p c (n) = 1.9131 eh . 2m p c
7.2
| 3S1 ) . (7.31).
. (7.33) | |2 = 0 | |2 = 2. . (7.31) . (7.33) | |2 = 0.96 | |2 = 0.04. , , . , 96% = 0 4% = 2. S 1, .
130
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
, , r . N = | r F | = rFq = -
V 0
(7.34)
F . . s1 s2 r s1r s2r ( , ). , , . , s1s2 (rs1)(rs2). .
7.3
(r s1)( r s2) s1s2 (r s1)(r s2).
V ( r ) = VC ( r ) + VT ( r )S12 (7.35)
T O E Y T E P I O K A I O TA N Y T I K O T E E T H
131
, S12, S r. S12 , VT(r) . S12 S12 = 4 h2 3 2 (r s1 )(r s2 ) - (s1 s2 ) . r (7.36)
2 r2 , s1s2 S12 (. 7.4), , VC(r) . (7.35). 7.5
S = 1. () S r. () r
S12 r . S12 r . 7.5 ( S = 1) . . (7.32) Z . S12 .
7.4
S12 .
7.4
132
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
7.5
, . . (7.35) . , . 7.4. , , . . . (7.21), f(,r) , U . f(,r) . (7.19) : 1 U, . (, U) . , V0 , . , (.., ), .
T O Y N A M I K O Y O N O Y K E O N I N O E I N A I N T O H M E PA
133
20 . , () , , . , Hamada Johnston, ( ) . HamadaJohnston V ( r ) = , r < rc r rc (7.37)
V ( r ) = VC ( r ) + VT ( r )S12 + VLS ( r )(L S) + VQLS ( r ) L12 ,
rc = 0.48 fm L12 1 L12 d LJ + (s1 s2 ) L2 - (L S) 2 . 4 (7.38)
V(r), = C, T, LS, QLS, ( L), . , . (7.37), , 10 . , HamadaJohnston L. , L = r p = mr v , . . , , , ,
134
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
. , , HamadaJohnston . , . , , (. ). Van der Waals . , . . . ! , , , , . , .
1. , Coulomb
T O Y N A M I K O Y O N O Y K E O N I N O E I N A I N T O H M E PA / Y N O H
135
. . 2. , , . 3. , 275 15% . r, V (r ) = -U e - r r (7.18)
Compton
m=
m c h
(7.16)
(1 = 1.41 fm) U . . (7.18) Yukawa. 4. J, J . | r; JM ) , J L+S L S. S, MS S = = MS = 0 S = 1, MS = 1, 0, 1,
136
K E A A I O 7 : A H E I PA H Y O N O Y K E O N I N
() () . l, ml m = , +1, ..., 0, ..., 1, . 5. , , J, L S . | r; lSJM ) , J = L+S J = 1, , +1 S = 1 J = S = 0. |r; SJM) 2 S +1
= 0. 1. 2. ...,
lJ
S, P, D, F, G, H, I, ... = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ... , J, | r; JM ) =
al
lS
| r; lSJM )
(7.25)
, J = L+S, . | r; lSJM ) (1) . 6. J = 1+, . = 0 = 2, | Y ) = a | r; 011 M ) + b | r; 211 M ) = a |3 S1 ) + b |3 D1 ) (7.33)
Y N O H / P O O K M E N A A O T E E M AT A
137
| |2 = 0.96 | |2 = 0.04. , . 7. , , . , .
7 : , , , .
. V(r), Schroedinger H=
8
T + Vi i i< j
ij
(8.1)
i i Vij i j. Vij . (8.1), Schroedinger . , , . . . ( ) . , , . 1 . 2,
140
KEAAIO 8: YPHNIKH OMH KAI YPHNIKA POTYA
. , .
8.1
Niels Bohr Erwin Schroedinger . . , , , . , . . . , . U(r) . (8.1) H=
[ T + U(r ) ] + [ V - U (r ) ] Hi i ij i i i< j
0
+ HR
(8.2)
1
. , .
KENTPIKO YNAMIKO KI ANEAPTHTH KINHH NOYKEONIN
141
U (ri ) = 1 U(ri ) A- i (8.2)
: U(r) , HR =
[V - U (r )] = vij i i@@>@@>@@>@@@@&WY(@>@@>@@>@@>@@@@@>@@V@@@? ? ?@@@@>@@>@@>@@>@&W@@JY(:U&OU@@>@@>@@@@@>@@>@@@@? @>@@>@@>@@>@&WH@@Y(@R(JY(@>@@>@@V@@X@@>@@@@@? ? ?@@@@>@@>@@>@@>@&W@@@Y(@>@@>@@>@@>@@@@@>@@>@@@@? X@@>@@>@@>@@SM(@@@:U@@R(@>@@>@@>@@@@@>@@V@@@? ? ?@@@X@@X@@X@@X@@W?@@@@@X@@X@@X@@X@@@@@X@@X@@?@@? ? ?@@ ? ?@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ? ?@@&@@@@@@@@@@@@@@@@&OfhK)@@@@@@@@@@@? ? M0@@@? ?@@JO?fh@@J?fh?L@@ ? ?M0@@@@@@?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@?h?@@? @@N? @@ ? @@@@@@@@@@ ?@@? @@ @@ ??@@?@@@@@@?@4?0@4?@?eh?K6@ ?K6@@@@@ ?@@? @@*? @@ ? ?@@? @2W? @@ ??@@?@@@@?@?@@@@?@@@?fhM0@? ?H@@@@@@@@@?@@@@?@?@?hM0@@@@W? ?@@@@@@@@@@@2?6@@7?@? ?ghK&W?@?fX6@@@@@@@@V?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@? @?f)@@@@@@@@@@@ ?gM04I ? K6@@@? ??@@?@@@@@@@4?0@@@@4VfhM0@? ??@@?@@@@@@?@@@@@@?@3hM0@@@@W? ?@@? @4V? @@ ??1@@@@@@@@?@@@@@@@@7 ?@@? @@'? @@ ? @@@@@@ @@@@@@@@@@&?h?@@? @@ @@ ??X6@@@@@@@@2?)@@@@@Jf@@@@@@@@@@V?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@K@?@O?K6@2W?h?@@? ?@@? @@J? @@ ?fh?X)?6@@?gK6@@K6@@@? @@ @@ ? ?@@@@4?0@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ? ?@@@V@@V@@V@@V@@V@@@@&OY@@V@@V@@V@@V@@?@@V@@@@ ? ?@@X@@>@@>@@>@@>@@@@@JY(@>@@>@@>@@>@@@@@>@@@@@ ? ?@@@@>@@>@@>@@>@&W@@@R(@>@@>@@>@@>@@@@@>@&W@@@ ? ?@@@>@@>@@>@@>@@S?@@X@@>@@>@@>@@>@@V@@X@&WH@@@ ? ?@@X@@>@@>@@>@@>@@@@@@>@@>@@>@@>@@>@@@@&WY(@@@ ? ?@@@@>@@>@@>@@>@&W@@@>@@>@@>@@>@@>@@@@&WY(@@@@ ? ?@@@X@@X@@X@@X@@W?@@X@@X@@X@@X@@X@@?@@WM(@?@@@ ? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2OK@O?K)@V?f@@e?K@OK@ ? ?@@? @@h?@@?f@@ ? ?@@? @@h5@J?f@@ ? H@ @@h@7g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e@@@@@@@@?@4?0@4?0@?@4IM(@@?&W? ? ?5@@@@@@@@@@@@@@3?e@@@@@@@@?@@@@@@@@@?@@@@@@@ ?@@?@?@@@@@@@@@@@?e@?@@@@@@?@@@Y@@@@@@@?@@@@@ ?1@@@@@@@2W@@@@@7?e1@&?6@@@?@@@2T6@@@@@@@@@@@ ?X62O?f?@2OK&W?eX-W? ? ? ? ? ? ? ? @@e@@fh'Ve@@ @@e@@fh@3e@@ Y0@@@? @@e@@fh@@e@@ 5@@@@? @@@@@@fh@@@@@@ @@@@@? @@@@@@fh@@@@@@ 1@@@7??@@4V??Y(? @@?@@@fh@@?@@@ X)@&W?H@@@@??1@@ @@@@@@fh1@@@@@ ?L@Je?@@@3??5@?@? X6@@@@ @?e5@@@@? @?e@@X)@N?X)O @?e@@?L@3 @?e@@e@@ ?@I?f?M@?@V@IM@?0@?h?@IM04?+V? @@@@@@@?h?@@@@@@@'I @? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@?@@?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@? ?@?K)@@@@?@@@@@?e@?K)@@@@?@@?@@f@@ ?@eL@X)@?1@?@7?e@??L@X6@?@@?@@f@@ ?@e?@?X)?X)?&W?e@?e@?fh@@ ?@ @? @@ ?@ @? @@ ?@ @? 1@ ?@ @? L@ ?@ @N ?@ ?@ @@ ?@ ?@ @? ?@ ?@ @3 H@ ?@N? @@ 5@ H@ @@ @@ 5@3? @@ @@ @@@? @@ @@ @@@? @@ @@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 1@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ?@@@V@@V@@@@&OY@@V@&OY@@V@@@@@V@@V@&OY&OY@@V@@ 5@?U@@>@@@@&WY(@>@&WY(@>@@@@@>@@>@&WY.WY(@>@@@ @@@@:U@@@@@JY(@>@&WY(@>@@V@@X@@>@&WY.WY(@>@@@@ @@@@R(@V@@@Y(@>@&WY(@U&OU@@@@@>@@SM.WY(@>@@V@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@>@@>@@@@@@>@@SM(W@&WY(@@@@>@@>@&WY(@>@@>@@@ @@ @@ 1@X@@>@@@@@@>@@>@@@@&WY(@V@@X@@>@&WY(@>@@>@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ?@@@X@@?@@@X@@X@@@@@WM(@X@@@@@X@@WM(@X@@X@@@@@ @@ @@ @@@@@@@@@@@@ @@ @@ @@ @@ @@@?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@ @@ @@ @@ @@@? @@ @@ @@@? @@ @@eh?@4Ve@@ @@ @@ @@@? @@ @@ @@ @@@? @@ @@eh?1@'V?@@ @@ @@eh?X6@'R@@ 1@ ?KX@C? )@ ?@ 5@ @@@@@@ 1@ @@2W@@ L@ ?H@7 ?@ Y(&W H@ ?Y(@J?@@ @@ @@ @@@? @@ @@ L@ @@@? @@ @@eh?(@@e@@ ?@ @@@? @@ @@ @@ ?@ @@@? @@ @@ @@ ?@ @@@? @@ @@ @@ ?@ Y0@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@ ?@ ,@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@ ?@ ?@@V@@V@@@@@V@@V@@VY&OY@@V@@?@@V@@V@&OY@@V@@@@ @@ ?@ @@X@@>@@@@@X@@>@&T@@JY(@>@@@@@>@@>@&WY(@>@@V@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ?@@@>@@V@@@@@>@@S8@@R(@>@@@@@>@@>@&WY(@>@@>@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 5@@X@@>@@@@@>@@>@&OU@@>@@V@@X@@>@&WY(@>@@>@@@@ @@@@@>@@@@@X@@>@&WY(@>@@>@@@@@>@&WY(@>@@>@@V@@ 1@@@>@@V@@@@@>@&WY(@>@@>@@@@@>@&WY(@>@@>@@>@@@ ?@@X@@X@@@@@X@@WM(@X@@X@@?@@X@@WM(@X@@X@@X@@@@ )@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@?@@@@@@?Y(IM04?@ X6@@@@@@@@@@@@@@2?@Oe?K6@@@@@@2OK6@@@@@@@@@@@ @@?@@@@?@?5@@@@@@@ @@@? @@ @@ @@@@@@@?@?@@@@@@@@N? 1@7? @@ @@ @?6@@@@@@@2?6@@@@@3? X-W? @@ @@ ?K@O?@7? ?@@? ?@J? Y(?@@@@4?@?@@4?04?0@4VfM@V@Y@I?@@?@ 5@?@@@@@@@?@@@@@@@@@@3e@@@@@@@@@@ ?H@@@@@?@?@@?@?@?@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@?@ ?@@@?K62O?h?K6@@@eL@@@2?6@@@@@@@ @@@@@@@@?@@@@@@@@@@@e1@ ?@
. 4 5 MV. , CockroftWalton , (. 11). Van de Graaff 9.6(). Van de Graaff . . Q , V = Q/C, C . , . -
E I TA N X Y H O P T I M E N N M AT I N
() Van de Graaff. () Van de Graaff ( 1935) Carnegie [R.R. Wilson, Physics Today 34, No. 11 (1981) 86]. 9.6193
hY0@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@K6@@ @@ g?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2O?fh?K6@@@@@@@@@@@@@@2O?K62Ofh?K6@@@@@@?@@@@@@2?62?@O?eh@@@@N? g?5@? ?@3? g?@@? ?@@? g?@@? ?Y?M0@@@@@@@@4I? 0@@@ ?@@? g?@@? Y(@2O?2OeK6@@@4V? ?@@? g?@@? ?Y(&O?eg?K6@'VV? ?@@? g?@@? Y(&WeM0h?K)' @@@@@ ?@@? g?@@? ?@4Ie?L'V @@@4VX) ?@@? g?@@? ?H5@J?Y0@@@?e@@?@@3e@3N? ?@@? g?@@? ?5@7?Y(@@@@@@@@@@@@@N?1@ @J?5@@@@@@@@ L@ ?@@? g?@@? ?@7??@@@@&O?e?K)@?@3??13? ?@@? g?@@? H@J?H@@@@Jg?1@?@Ne@N L@@@@??L@? ?@@? g?@@? 5@?Y(@@@7??Y04V??L@?@3e@? ?@@? g?@@? @@Y(@@?@J??5@@3? @3 ?@@? g?@@? @@@@@@?@N??@@@@? @7 ?@@? g?@@? @@&?)@?@3??@@@@??H@?@@e@J ?@@? g?@@? ?Y0@@@eL@?@@Ng?5@?@7e@? H@@?@J?H ?@@? g?@@? ?@@? g?@@? Y0M(@&W@3??@@@@'V?e0@@@@@7??5@? @@2W?@@N?1@@@@'I?M?M(@@@@? ?@@? g?@@? ?Y(@&Oe?1@3?X)@@@@@@@@@@@@&W?H@7? ?@@? g?@@? M(@2W?e?XL@'V?X6@@@@@@@@2W?Y(5@J? ?@@? g?@@? M0@&O?g)@N?X)@@e@@@@@@&W?H@7 ?@@? g?@@? ?Y0@@@@@@@@@@?h?1@'V?e@@@@@2O??M(@&W ?@@? g?@@? 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H@@J?Y(@&OeK)@'V??1@3eY(@&O?W?4V ?@@? g?@@?e?5@@3? 5@7??5@&W?e?X)@3??L@@?M(@&WeY0 ?@@? g?@@?eH@@@@? ?@@? g?@@??M(@@@@@4Ve?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@?h1@J??@@Jg?L@?e@@@&O?e?M(@@' ?@e?@7??@@@@?X)@?e@@@@@2W? ?@@? g?@@?@@@@@@@@@3e?@&?6@@@@@@@2?6@@@@@@?h5@e?@e?@@@@?e@?e@@&Wf@@@@@W@@@? @@@@@@ ?@@? g?@@?@@@@@@@@@@e?@J? ?@@?h@@e?@@??X62W??5@@@@@@f@@@@@@@@4I@? ?@@? g ?@@?h@@e?@3??1@@7??H@Y0@@@J?e@@@@@@@@@@ ?@@? g?@@?f@@g?@ ?@@? g?@@?e?H@@N?f?@h@4IM0@e?@@?h@@N??1@NgH@@@@V@@h?@@? ?@@?eM(@@'If?@g ?@@?e ?@@? g?@@@@@@@@@@@@@@@@@g?H@@@@@@e?@@@@?Y0@4I?@@3??X)'I?e?M(@&O=@@@?M0@4Ie?@@? ?@@? g?@@@@@@@@@@@@@@@@@eY0@@M(@@@?f?@@?eX62Oe@@@@'VehY(@&W@@@@@@@@@@@7? @@@@@?f?@@@@?5@@@@@@@@NeX)@@@@@@@&W?H@@@@@@@@@ 1@@@@@@@@'V??X6@@@@@2W?Y(@@@ ?@@? g?@@?fh?@?Y(@@@@@@@@?f?@@?h@&?)@'I?g?Y(@&W?@eK62O@@@2W? ?@@? g?@@?fh?@?(@@2Oeh?@@?h@J?X6@@4I?fM(@2W??@ ?@@? g?@@?fh?@N? ?@@? g?@@?fh?@'IfM@IM@IeM0@@@?h@?e?K6@@@@@@@2Of?@ @? ?@ ?@@? g?@@?fh?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@?h@Ng?K6@2Og?@ ?@@? g?@@? ?@@? g?@@? @3 ?@ ?@@? g?@@? @7 ?@ ?@@? g?@@? @J ?@ ?@@? g?@@? @N ?@ ?@@? g?@@? @3 ?@ ?@@? g?@@? @@ ?@ g?1@NI? @@ ?@ ?MH@@? 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