Astronet Астронет: Я. Б. Зельдович, С. И. Блинников, Н. И. Шакура Физические основы строения и эволюции звезд
http://variable-stars.ru/db/msg/1169513/node31.html
Физические основы строения и эволюции звезд
<< 4.6 Конвекция | Оглавление | 5.2 Простейшие примеры >>

5. Ядерные реакции


Разделы

5.1 Свойства ядерных сил

В основе теории ядерных реакций лежат представления о ядерных силах, ядерных взаимодействиях. Ниже мы дадим тот необходимый минимум знаний о ядерных превращениях, который позволит дать представление о том, что же происходит в центральных областях звезды.

По сравнению с остальными известными в физике взаимодействиями ядерные являются наиболее сильными. Характерная энергия ядерных сил $ \sim$10-20 МэВ/нуклон. Они больше гравитационных в $ 10^{40}$ раз, электромагнитных в $ \sim$100 раз. Ядерные силы являются короткодействующими, их потенциал пропорционален $ e^{-\mu r}/r$, где $ \mu\simeq 10^{13}\;$см$ ^ {-1}$, т.е. на больших расстояниях ( $ r>1/\mu \approx 10^{-13}\;$см) они убывают экспоненциально быстро, но на малых радиусах преобладают над всеми остальными (см. рис. 26).

\begin{wrapfigure}{l}{0.5\textwidth} \epsfxsize =0.45\textwidth \hbox to0.5\textwidth{\hss\epsfbox{fig/f26.ai}\hss} \end{wrapfigure}
Рис. 26.

В настоящее время неизвестно, как ведет себя потенциал ядерного взаимодействия на малых расстояниях при $ r \to 0$: либо он выходит на константу, либо вообще силы притяжения сменяются отталкиванием. Однако из-за принципа неопределенности, вид потенциальной ямы вблизи нуля не очень существен для расчета связанных состояний. Например, в атоме водорода вблизи ядра кулоновский потенциал ($ \sim$$ e/r$) порядка $ 10^6$ В, но основной (самый низкий) уровень имеет энергию связи всего 13,6 эВ. Более низких уровней (соответствующих меньшим расстояниям между электроном и протоном) нет в силу принципа неопределенности. Поэтому детали поведения потенциала на очень малых расстояниях неважны.

Ядерные силы одинаковым образом действуют как на протоны, так и на нейтроны. Это свойство ядерных сил называется изотопической инвариантностью. Изотопическая инвариантность относится к силам, но важно учитывать еще и принцип Паули, согласно которому две одинаковые частицы (два протона или два нейтрона) не могут находиться в одном и том же состоянии.


<< 4.6 Конвекция | Оглавление | 5.2 Простейшие примеры >>

Rambler's Top100 Яндекс цитирования