список вопрросов по курсу ядерной физики

Список вопросов по курсу «Физика ядра и частиц» для студентов
астрономического отделения физического факультета МГУ.
1. Основные типы фундаментальных частиц в стандартной модели:
лептоны,
кварки,
переносчики
фундаментальных
взаимодействий.
2. Свойства
сильного,
слабого,
гравитационного
и
электромагнитного взаимодействий.
3. Законы сохранения в физике микромира.
4. Принципы работы ускорителей, характеристики современных
ускорителей частиц.
5. Характеристики детекторов: энергетическое и временное
разрешение, функция отклика, эффективность регистрации.
6. Основные
типы
детекторов
в
физике
частиц:
полупроводниковые, сцинтилляционные.
7. Метод ионизационного калориметра.
8. Методы измерения массы и заряда частиц.
9. Методы измерения поперечных сечений.
10. Магнитные моменты частиц. Магнетон Бора, ядерный магнетон,
гиромагнитное отношение. Критерий «неточечности» частицы.
11. Опыты Штерна, магнитный момент протона и нейтрона.
Основные факты, свидетельствующие о структурности нуклонов.
12. Распределение электрического заряда в протоне и нейтроне.
Электрический и магнитный формфакторы.
13. Исследование структуры нуклонов в экспериментах по глубоконеупругому рассеянию, экспериментах по е+е- аннигиляции..
14. Кварковая структура адронов. Кварковые ароматы. Изоспин,
изоспиновые мультиплеты.
15. Электрический заряд кварков, магнитные моменты кварков,
гиперзаряд, четность, понятие цвета.
16. Взаимодействия кварков, основные типы распадов кварков.
17. Основные свойства странных частиц.
18. Потенциал межкваркового взаимодействия.
19. Античастицы, связь характеристик частиц и античастиц.
Основные свойства антипротона и антинейтрона.
20. Классификация адронов. Адронные мультиплеты. Основные
процессы образования и распадов адронов. Резонансы.
21. Основные характеристики слабого взаимодействия. История
открытия нейтрино. Теория -распада Ферми.
22. Открытие нейтрино. Опты Райнеса-Коуэна.
23. Свойства нейтрино. Нейтральные и заряженные слабые токи.
24. Основные процессы, лежащие в основе методов регистрации
нейтрино.
25. Константа
слабого
взаимодействия.
Характеристики
промежуточных бозонов, ихобразование и распад, методы
регистрации
26. Слабые распады адронов.
27. Спиральность. Пространственная четность. Несохранение
четности в слабых взаимодействиях. Опыт Ву.
28. Зарядовая четность, СР-четность. Особенности распада
нейтральных каонов.
29. Инверсия времени, СРТ-четность, СРТ-теорема. G-четность.
30. Нейтрино Вейля, Дирака и Майорана. Понятие о нейтринных
осцилляциях.
31. Основные характеристики множественных процессов.
32. Сечение взаимодействия.
33. Коэффициент неупругости.
34. Множественность вторичных частиц и их состав.
35. Распределения вторичных частиц по поперечным импульсам,
энергии, углам вылета. Масштабная инвариантность (скейлинг).
36. Основные характеристики атомных ядер.
37. NZ-диаграмма.
38. Энергия связи. Атомная единица массы. Дефект массы.
Зависимость удельной энергии связи от атомного номера.
39. Спин и магнитный момент ядра. Четность ядра. Силы
спаривания.
40. Изотопический спин атомных ядер.
41. Квадрупольные моменты ядер.
42. Радиоактивность. Типы радиоактивного распада. Закон
радиоактивного
распада,
постоянная
распада,
период
полураспада.
43. Основные характеристики -распада. Распределение -частиц по
энергиям. Прохождение -частицы через потенциальный барьер.
Понятие о тунельном эффекте.
44. Основные
характеристики
-распада.
Разрешенные
и
запрещенные переходы. Спектр электронов -распада.
45. Основные характеристики -распада. Классификация гаммаквантов. Мультипольности -переходов. Изомерные состояния
ядер.
46. Эффект Мессбауэра.
47. Внутренняя конверсия.
48. Эмпирические модели ядер: капельная, Ферми-газа.
49. Основные характеристики дейтрона: волновая функция,
спиновые
состояния.
Магнитный
момент
дейтрона.
Квадрупольный момент дейтрона.
50. Оболочечная модель ядра. Ядерный потенциал. Принцип
заполнения ядерных оболочек.
51. Спин-орбитальное взаимодействие.
52. Одночастичные и коллективные возбуждения ядер.
53. Обобщенная модель ядра.
54. Нуклон-нуклонное взаимодействие как обмен виртуальными
мезонами.
55. Основные характеристики ядерных реакций.
56. Сечение реакций.
57. Классификация ядерных реакций.
58. Законы сохранения в ядерных реакциях.
59. Составное ядро. Прохождение нейтрона через потенциальный
барьер. Формула Брейта-Вигнера.
60. Прямые ядерные реакции. Реакции срыва и подхвата.
61. Фотоядерные реакции.
62. Формфактор ядра. Формула Мотта.
63. Деление атомных ядер. Механизм деления. Спонтанное деление.
Энергия деления.
64. Осколки деления. Спектр нейтронов деления. Радиоактивность
осколков деления.
65. Цепная реакция деления. Сечение радиационного захвата
нейтронов.
66. Принцип функционирования ядерного реактора.
67. Реакции слияния, синтез легких ядер. Управляемый
термоядерный синтез. Термоядерный взрыв.
68. Характеристики Вселенной. Распространенность ядер во
Вселенной. Дозвездный нуклеосинтез
69. Ядерные реакции в звездах. Горение водорода. Горение
дейтерия.
70. РР и CNO-циклы.
71. Стандартная модель солнца. Методы регистрации солнечных
нейтрино. Проблема солнечных нейтрино.
72. Эволюция звезд. Эволюция звезды солнечной массы.
73. Эволюция массивной звезды. Синтез элементов в звездах.
74. Ядерные реакции на поздних стадиях эволюции массивной
звезды, s и r процессы. Нейтронизация вещества. Взрыв
сверхновой.
75. Взаимодействие протонов и ядер с веществом. И онизационные
потери
энергии.
Формула
Бете-Блоха.
Флуктуации
ионизационных потерь
76. Взаимодействие электронов с веществом. Ионизационные и
радиационные потери. Упругое рассеяние.
77. Взаимодействие гамма-квантов с веществом. Фотоэффект,
Комптоновское рассеяние, образование электрон-позитронных
пар.
78. Взаимодействие нейтронов с веществом. Упругое и неупругое
рассеяние. Классификация нейтронов в зависимости от энергии.
79. Основные характеристики первичного космического излучения.
80. Энергетический спектр космических лучей. Особенности
поведения спектра космических лучей в области малых и
больших энергий. Эффект Зацепина-Кузьмина-Грейзена.
81. Элементный
состав
космических
лучей.
Особенности
распространения космических лучей в Галактике.
82. Основные модели происхождения и вероятные источники
космических лучей.
83. Гамма-кванты в первичном космическом излучении. Основные
астрофизические источники жесткого рентгеновского и гаммаизлучения.
84. Космические гамма-всплески.
85. Нейтрино в первичном космическом излучении. Предполагаемые
астрофизические источники нейтрино.