Modern nuclear physics[edit]Main ar

Modern nuclear physics[edit]
Main articles: Liquid-drop model, Nuclear shell model and Nuclear structure
A heavy nucleus can contain hundreds of nucleons. This means that with some approximation it can be treated as a classical system, rather than a quantum-mechanical one. In the resulting liquid-drop model,[16] the nucleus has an energy which arises partly from surface tension and partly from electrical repulsion of the protons. The liquid-drop model is able to reproduce many features of nuclei, including the general trend of binding energy with respect to mass number, as well as the phenomenon of nuclear fission.

Superimposed on this classical picture, however, are quantum-mechanical effects, which can be described using the nuclear shell model, developed in large part by Maria Goeppert Mayer[17] and J. Hans D. Jensen.[18] Nuclei with certain numbers of neutrons and protons (the magic numbers 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ...) are particularly stable, because their shells are filled.

Other more complicated models for the nucleus have also been proposed, such as the interacting boson model, in which pairs of neutrons and protons interact as bosons, analogously to Cooper pairs of electrons.

Much of current research in nuclear physics relates to the study of nuclei under extreme conditions such as high spin and excitation energy. Nuclei may also have extreme shapes (similar to that of Rugby balls or even pears) or extreme neutron-to-proton ratios. Experimenters can create such nuclei using artificially induced fusion or nucleon transfer reactions, employing ion beams from an accelerator. Beams with even higher energies can be used to create nuclei at very high temperatures, and there are signs that these experiments have produced a phase transition from normal nuclear matter to a new state, the quark–gluon plasma, in which the quarks mingle with one another, rather than being segregated in triplets as they are in neutrons and protons.

Nuclear decay[edit]
Main article: Radioactivity
Eighty elements have at least one stable isotope which is never observed to decay, amounting to a total of about 254 stable isotopes. However, thousands of isotopes have been characterized as unstable. These "radioisotopes" decay over time scales ranging from fractions of a second to trillions of years.

The most stable nuclei fall within certain ranges or balances of composition of neutrons and protons: too few or too many neutrons (in relation to the number of protons) will cause it to decay. For example, in beta decay a nitrogen-16 atom (7 protons, 9 neutrons) is converted to an oxygen-16 atom (8 protons, 8 neutrons)[19] within a few seconds of being created. In this decay a neutron in the nitrogen nucleus is converted by the weak interaction into a proton, an electron and an antineutrino. The element is transmuted to another element, with a different number of protons.

In alpha decay (which typically occurs in the heaviest nuclei) the radioactive element decays by emitting a helium nucleus (2 protons and 2 neutrons), giving another element, plus helium-4. In many cases this process continues through several steps of this kind, including other types of decays (usually beta decay) until a stable element is formed.

In gamma decay, a nucleus decays from an excited state into a lower energy state, by emitting a gamma ray. The element is not changed to another element in the process (no nuclear transmutation is involved).

Other more exotic decays are possible (see the main article[which?]). For example, in internal conversion decay, the energy from an excited nucleus may eject one of the inner orbital electrons from the atom, in a process which produces high speed electrons, but is not beta decay, and (unlike beta decay) does not transmute one element to another.

Nuclear fusion[edit]
In nuclear fusion, two low mass nuclei come into very close contact with each other, so that the strong force fuses them. It requires a large amount of energy for the strong or nuclear forces to overcome the electrical repulsion between the nuclei in order to fuse them; therefore nuclear fusion can only take place at very high temperatures or high pressures. When nucelei fuse, a very large amount of energy is released and the combined nucleus assumes a lower energy level. The binding energy per nucleon increases with mass number up to nickel-62. Stars like the Sun are powered by the fusion of four protons into a helium nucleus, two positrons, and two neutrinos. The uncontrolled fusion of hydrogen into helium is known as thermonuclear runaway. A frontier in current research at various institutions, for example the Joint European Torus (JET) and ITER, is the development of an economically viable method of using energy from a controlled fusion reaction. Nuclear fusion is the origin of the energy (including in the form of light and other electromagnetic radiation) produced by the core of all stars including our own Sun.

Nuclear fission[edit]
Nuclear f

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Modern nuclear physics[edit]Main articles: Liquid-drop model, Nuclear shell model and Nuclear structureA heavy nucleus can contain hundreds of nucleons. This means that with some approximation it can be treated as a classical system, rather than a quantum-mechanical one. In the resulting liquid-drop model,[16] the nucleus has an energy which arises partly from surface tension and partly from electrical repulsion of the protons. The liquid-drop model is able to reproduce many features of nuclei, including the general trend of binding energy with respect to mass number, as well as the phenomenon of nuclear fission.Superimposed on this classical picture, however, are quantum-mechanical effects, which can be described using the nuclear shell model, developed in large part by Maria Goeppert Mayer[17] and J. Hans D. Jensen.[18] Nuclei with certain numbers of neutrons and protons (the magic numbers 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ...) are particularly stable, because their shells are filled.Other more complicated models for the nucleus have also been proposed, such as the interacting boson model, in which pairs of neutrons and protons interact as bosons, analogously to Cooper pairs of electrons.ของงานวิจัยปัจจุบันในฟิสิกส์นิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับการศึกษาของแอลฟาสภาวะเช่นหมุนสูงและพลังงานไฟฟ้า นิวเคลียสอาจมีรูปร่างมาก (คล้ายกับลูกรักบี้หรือแม้แต่ลูกแพร์) หรืออัตราส่วนนิวตรอนโปรตอนมาก Experimenters สามารถสร้างแอลฟาดังกล่าวใช้เทียมเกิดฟิวชั่นหรือนิวคลีออนโอนปฏิกิริยา ใช้ลำแสงไอออนจากส่วนช่วยดำเนินการ ลำแสง มีพลังงานสูงที่สามารถใช้เพื่อสร้างนิวเคลียสที่อุณหภูมิสูงมาก และมีสัญญาณว่า การทดลองเหล่านี้มีผลิตเป็นขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงจากปกตินิวเคลียร์สำคัญต่อสถานะของใหม่ พลาสมาควาร์กกลูออน ซึ่งควาร์กปะปนกับคนอื่น แทนที่ถูกแยกในสามเป็นนิวตรอนและโปรตอนนิวเคลียร์ผุ [แก้]บทความหลัก: ภัยองค์ประกอบที่แปดสิบมีไอโซโทปเสถียรน้อยหนึ่งที่ไม่เคยได้สังเกตเห็นการสลายตัว จำนวนรวมเป็นไอโซโทปเสถียรประมาณ 254 อย่างไรก็ตาม พันไอโซโทปได้ถูกลักษณะเป็นเสถียร "Radioisotopes" เหล่านี้สลายตัวมากกว่าเวลาชั่งเศษไปจนถึงพันล้านปีThe most stable nuclei fall within certain ranges or balances of composition of neutrons and protons: too few or too many neutrons (in relation to the number of protons) will cause it to decay. For example, in beta decay a nitrogen-16 atom (7 protons, 9 neutrons) is converted to an oxygen-16 atom (8 protons, 8 neutrons)[19] within a few seconds of being created. In this decay a neutron in the nitrogen nucleus is converted by the weak interaction into a proton, an electron and an antineutrino. The element is transmuted to another element, with a different number of protons.In alpha decay (which typically occurs in the heaviest nuclei) the radioactive element decays by emitting a helium nucleus (2 protons and 2 neutrons), giving another element, plus helium-4. In many cases this process continues through several steps of this kind, including other types of decays (usually beta decay) until a stable element is formed.In gamma decay, a nucleus decays from an excited state into a lower energy state, by emitting a gamma ray. The element is not changed to another element in the process (no nuclear transmutation is involved).Other more exotic decays are possible (see the main article[which?]). For example, in internal conversion decay, the energy from an excited nucleus may eject one of the inner orbital electrons from the atom, in a process which produces high speed electrons, but is not beta decay, and (unlike beta decay) does not transmute one element to another.Nuclear fusion[edit]In nuclear fusion, two low mass nuclei come into very close contact with each other, so that the strong force fuses them. It requires a large amount of energy for the strong or nuclear forces to overcome the electrical repulsion between the nuclei in order to fuse them; therefore nuclear fusion can only take place at very high temperatures or high pressures. When nucelei fuse, a very large amount of energy is released and the combined nucleus assumes a lower energy level. The binding energy per nucleon increases with mass number up to nickel-62. Stars like the Sun are powered by the fusion of four protons into a helium nucleus, two positrons, and two neutrinos. The uncontrolled fusion of hydrogen into helium is known as thermonuclear runaway. A frontier in current research at various institutions, for example the Joint European Torus (JET) and ITER, is the development of an economically viable method of using energy from a controlled fusion reaction. Nuclear fusion is the origin of the energy (including in the form of light and other electromagnetic radiation) produced by the core of all stars including our own Sun.Nuclear fission[edit]Nuclear f

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ฟิสิกส์นิวเคลียร์โมเดิร์น [แก้ไข]
บทความหลัก: รูปแบบของเหลววางรูปแบบเปลือกนิวเคลียร์และโครงสร้างนิวเคลียร์
นิวเคลียสหนักสามารถมีหลายร้อย nucleons ซึ่งหมายความว่ามีประมาณบางคนก็สามารถจะถือว่าเป็นระบบที่คลาสสิกมากกว่าควอนตัมกลหนึ่ง ในรูปแบบของเหลวลดลงส่งผลให้ [16] นิวเคลียสมีพลังงานที่เกิดขึ้นส่วนหนึ่งมาจากแรงตึงผิวและส่วนหนึ่งมาจากแรงผลักทางไฟฟ้าของโปรตอนที่ รูปแบบของเหลวลดลงสามารถที่จะทำซ้ำคุณลักษณะต่างๆของนิวเคลียสรวมทั้งแนวโน้มทั่วไปของการผูกพลังงานที่เกี่ยวกับเลขมวลเช่นเดียวกับปรากฏการณ์ของนิวเคลียร์ได้. ทับบนภาพคลาสสิกนี้ แต่ที่มีผลกระทบควอนตัมกล ซึ่งสามารถอธิบายโดยใช้รูปแบบเปลือกนิวเคลียร์ได้รับการพัฒนาในส่วนใหญ่โดยมาเรียเมเยอร์ Goeppert [17] และเจฮันส์เซ่นดี. [18] นิวเคลียสที่มีหมายเลขหนึ่งของนิวตรอนและโปรตอน (เวทมนตร์ตัวเลข 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ... ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความเสถียรเพราะเปลือกหอยของพวกเขาจะเต็มไป. รุ่นอื่น ๆ ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นสำหรับนิวเคลียสยังได้รับการเสนอเช่นรูปแบบการปฏิสัมพันธ์ Boson ซึ่งในคู่ของนิวตรอนและโปรตอนโต้ตอบเป็น bosons, analogously คูเปอร์คู่ของอิเล็กตรอน. มากของการวิจัยในปัจจุบันในฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของนิวเคลียสภายใต้สภาพแวดล้อมเช่นการหมุนสูงและพลังงานกระตุ้น นิวเคลียสยังอาจมีรูปร่างมาก (คล้ายกับที่ของลูกรักบี้หรือแม้กระทั่งลูกแพร์) หรืออัตราส่วนนิวตรอนไปโปรตอนมาก ขัดเคืองสามารถสร้างนิวเคลียสดังกล่าวโดยใช้การเหนี่ยวนำเทียมฟิวชั่นหรือการโอนนิวคลีออปฏิกิริยาจ้างคานไอออนจากการเร่งความเร็ว คานที่มีพลังงานสูงขึ้นสามารถนำมาใช้ในการสร้างนิวเคลียสที่อุณหภูมิสูงมากและมีสัญญาณว่าการทดลองเหล่านี้ได้มีการผลิตเปลี่ยนเฟสจากเรื่องนิวเคลียร์ปกติรัฐใหม่, พลาสม่า Quark-gluon ซึ่งในควาร์กปะปนกับอย่างใดอย่างหนึ่ง อีกแทนที่จะถูกแยกแฝดในขณะที่พวกเขาอยู่ในนิวตรอนและโปรตอน. นิวเคลียร์สลาย [แก้ไข] บทความหลัก: กัมมันตภาพรังสีสิบองค์ประกอบมีอย่างน้อยหนึ่งไอโซโทปที่ไม่เคยสังเกตเห็นผุมูลค่ารวมประมาณ 254 ไอโซโทป อย่างไรก็ตามหลายพันคนของไอโซโทปที่ได้รับการโดดเด่นในฐานะที่ไม่เสถียร . เหล่านี้สลาย "ไอโซโทปรังสี" ในช่วงเวลาตุลตั้งแต่เสี้ยววินาทีเพื่อล้านล้านปีนิวเคลียสมีเสถียรภาพมากที่สุดตกในบางช่วงหรือยอดคงเหลือขององค์ประกอบของนิวตรอนและโปรตอน: นิวตรอนน้อยเกินไปหรือมากเกินไป (ในความสัมพันธ์กับจำนวนของโปรตอน ) จะทำให้เกิดการสลายตัว ยกตัวอย่างเช่นในการสลายตัวของเบต้าไนโตรเจน 16 อะตอม (7 โปรตอนนิวตรอน 9) จะถูกแปลงเป็นออกซิเจนอะตอม-16 (8 โปรตอนนิวตรอน 8) [19] ภายในไม่กี่วินาทีที่จะถูกสร้างขึ้น ในการสลายตัวนี้นิวตรอนในนิวเคลียสไนโตรเจนจะถูกแปลงโดยการมีปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอเป็นโปรตอนอิเล็กตรอนและ antineutrino องค์ประกอบที่จะแปรไปเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่มีจำนวนแตกต่างกันของโปรตอน. ในการสลายตัวของอัลฟา (ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในนิวเคลียสที่หนักที่สุด) องค์ประกอบของสารกัมมันตรังสีสลายตัวโดยเปล่งนิวเคลียสฮีเลียม (2 โปรตอนและ 2 นิวตรอน) ทำให้เป็นอีกหนึ่งปัจจัยบวกฮีเลียม -4 ในหลายกรณีขั้นตอนนี้ยังคงผ่านหลายขั้นตอนของชนิดนี้รวมทั้งประเภทอื่น ๆ สูญสลาย (ผุมักเบต้า) จนกว่าจะมีองค์ประกอบที่มีเสถียรภาพจะเกิดขึ้น. ในแกมมาผุนิวเคลียสสลายตัวจากสภาพคล่องเข้าสู่สถานะพลังงานต่ำโดยเปล่ง รังสีแกมม่า. องค์ประกอบที่ไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นอีกหนึ่งปัจจัยในกระบวนการ (ไม่มีการแปรนิวเคลียสที่มีส่วนเกี่ยวข้อง). อื่น ๆ สูญสลายแปลกใหม่มากขึ้นจะเป็นไปได้ (ดูบทความหลัก [ซึ่ง?]) ยกตัวอย่างเช่นในการสลายตัวแปลงภายในพลังงานจากนิวเคลียสตื่นเต้นอาจดีดหนึ่งในอิเล็กตรอนโคจรภายในจากอะตอมในกระบวนการซึ่งเป็นผู้ผลิตอิเล็กตรอนความเร็วสูง แต่ไม่ได้เป็นเบต้าสลายและ (ซึ่งแตกต่างจากการสลายตัวของเบต้า) ไม่ได้แปลงร่าง องค์ประกอบหนึ่งไปยังอีก. นิวเคลียร์ฟิวชั่น [แก้ไข] ในนิวเคลียร์ฟิวชันสองนิวเคลียสมวลต่ำเข้ามาติดต่อใกล้ชิดกับแต่ละอื่น ๆ เพื่อให้แรงฟิวส์พวกเขา มันต้องมีเป็นจำนวนมากของพลังงานสำหรับกองกำลังที่แข็งแกร่งหรือนิวเคลียร์ที่จะเอาชนะเขม่นไฟฟ้าระหว่างนิวเคลียสในการสั่งซื้อที่จะหลอมพวกเขา; จึงนิวเคลียร์ฟิวชันเท่านั้นที่สามารถใช้สถานที่ที่อุณหภูมิสูงมากหรือแรงกดดันสูง เมื่อฟิวส์ nucelei เป็นจำนวนมากของพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาและนิวเคลียสรวมถือว่าระดับพลังงานต่ำ พลังงานที่มีผลผูกพันต่อการเพิ่มขึ้นของนิวคลีออมีเลขมวลถึงนิกเกิล 62 ดาวเหมือนดวงอาทิตย์ที่ขับเคลื่อนโดยการหลอมรวมของสี่โปรตอนเป็นนิวเคลียสฮีเลียมสองโพสิตรอนและสองนิวตริโน ฟิวชั่นที่ไม่มีการควบคุมของไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมเป็นที่รู้จักกันหนีแสนสาหัส ชายแดนในการวิจัยในปัจจุบันสถาบันต่างๆเช่นร่วมยุโรป Torus (JET) และ ITER คือการพัฒนาของวิธีการที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจของการใช้พลังงานจากปฏิกิริยาฟิวชั่นควบคุม นิวเคลียร์ฟิวชันเป็นที่มาของพลังงาน (รวมทั้งในรูปแบบของแสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ) ที่ผลิตโดยหลักของดาวทั้งหมดรวมทั้งตัวเองดวงอาทิตย์ของเรานิวเคลียร์ฟิวชั่ [แก้ไข] นิวเคลียร์ F