13.04.2016

Спешите принять участие!!!
8.09.2015

МЕДСМОТР ПЕРВОГО КУРСА
1.09.2015

С новым учебным годом!
26.06.2015

ВНИМАНИЕ!!!УВАЖАЕМЫЕ СТУДЕНТЫ!!!
26.06.2015

Пересдачи!!!
04.06.2015

Работа в приемной комиссии
02.06.2015

Собрание факультета!
27.05.2015

Внимание! Собрание факультета!
27.05.2015

Внимание! Флюорография!
13.05.2015

Пропуски занятий
23.04.2015

Первенство ЦФО по пауэрлифтингу
23.04.2015

Итоги Студвесны 2015
01.04.2015

Пропуски занятий
13.02.2015

Список претендентов на отчисление по результатам зимней сессии 2014/15 уч.г., размещен здесь.
14.11.2014

Внимание! Флюорография!
подписаться на новости
Коротко о важном
ЧТО ТАКОЕ ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА?


(Грудзевич О.Т., Абрамов А.И.)

Ядерная физика – наука о самых фундаментальных свойствах строения материи. Всем давно известно, что все вещества в природе состоят из атомов, в центрах которых находятся мельчайшие образования – атомные ядра. Размеры атомных ядер столь малы, что они занимают всего одну триллионную (1/1000000000000) долю объема атома и тем не менее в них сосредоточено более 99,9% массы всего вещества и громадные количества энергии.

Изучая ядерную физику, Вы узнаете, как ученые не только догадались о существовании столь малых объектов, и о том, что в них заключены эти запасы энергии, но и научились изучать их и измерять их параметры, и притом с колоссальной точностью, порой недоступной для измерений в привычном нам мире больших масштабов. Так, например, масса ядра атома водорода – протона – составляет всего лишь 1,6726231•10-27 кг. При всей непостижимой малости этой величины она известна с точностью до одной десятимиллионной доли. Если бы с такой же точностью удалось измерить массу легкового автомобиля, то погрешность не превысила бы 0,1 г – масса пятнышка пыли на его крыле и то была бы во много раз больше.

Изучая ядерную физику, вы узнаете также, почему ядра одних атомов могут существовать в неизменном виде неограниченно долго, хоть сотни миллиардов лет, а ядра других атомов распадаются на более мелкие части, не прожив порой и сотых долей секунды после своего образования. Вы узнаете, как измеряют различные параметры ядер – размеры, электрические заряды, массы, энергии, а также и такие параметры, названий которых вы, возможно, даже не слышали: спин, изобарический спин, четность волновой функции…

Вы изучите различные виды радиоактивного распада ядер, узнаете, чем они отличаются друг от друга, какие виды радиоактивных излучений при них возникают, и как при этом изменяются свойства самих ядер. В частности, изучая бета-распад, вы узнаете, что при опреде-ленных условиях элементарные частицы могут не сохраняться в неизменном виде, а превращаться друг в друга, например: протон в нейтрон, а нейтрон в протон.

И что при этом образуется третья частица – нейтрино – обладающая поистине феноменальными свойствами - нейтрино могут свободно проходить насквозь не только через Земной шар, но даже и через Солнце, унося при этом в космическое пространство заметные количества энергии. И все же ученым удалось «поймать» эти, казалось бы, неуловимые частицы. И первый шаг в этом направлении сделал много лет назад выдающийся российский ученый академик А.И.Лейпунский, который в последующие годы долго был научным руководителем главного обнинского института – ФЭИ.

В другом разделе ядерной физике речь пойдет о ядерных взаимодействиях, которые происходят при столкновениях различных частиц с атомными ядрами или ядер друг с другом. При таких процессах также происходят превращения одних ядер в другие, так что в принципе открывается возможность осуществить мечту алхимиков и превратить, например, ртуть в золото (правда, стоить такое «золотишко» будет во много раз больше того золота, которое добывают из горных пород). Происходящие при столкновениях частиц и ядер различные процессы принято называть ядерными реакциями. С помощью различных ядерных реакций удается превращать обычные вещества в радиоактивные, то есть создавать искусственную радиоактивность. Кстати, явление искусственной радиоактивности было открыто французским физиком Фредериком Жолио-Кюри, в честь которого назван один из бульваров нашего города.

Ядерные реакции позволяют также получать несуществующие в природе искусственные элементы, лежащие в таблице элементов за самым тяжелым природном элементом – ураном (поэтому их так и стали называть – трансурановыми элементами). И если уран расположен в 92-ой клеточке таблицы Менделеева, то сейчас уже получен 114-й элемент в количестве, правда, всего… трёх ядер! Но самой важной ядерной реакцией является, безусловно, особый процесс, названный делением атомных ядер. При делении атомных ядер выделяется громадная энергия – примерно в 100 000 000 раз большая, чем энергия, выделяющаяся при обычном горении угля в расчете на один сгоревший атом.

Вот эта энергия и используется в ядерных реакторах для преобразования в тепловую и электрическую энергию. Очень важным является то, что при делении ядра урана испускается несколько новых нейтронов, которые могут вызвать деление следующих ядер, и сделать, таким образом, процесс выделения энергии саморазвивающимся. Такие реакции принято называть цепными реакциями. Но цепные реакции нужно уметь не только вызывать, но и управлять ими, не дать им выйти из-под контроля. Как это сделать – также учит ядерная физика.

Для того чтобы правильно рассчитывать, строить и эксплуатировать ядерные установки, необходимо знать громадные количества физических параметров, характеризующих протекание сложнейших ядерно-физических процессов в ядерных реакторах, ускорителях и других устройствах. Количество этих параметров, которые принято называть ядерными данными, столь велико (оно измеряется многими миллионами единиц), что никакие справочники не могут их вместить, и их приходится хранить прямо в памяти электронных вычислительных машин, создавая специальные машинные библиотеки ядерных данных.

А чтобы обмениваться массивами ядерных данных между различными странами мира пришлось создать специальные электронные системы. Некоторые сотрудники нашей кафедры участвовали в разработках таких библиотек и систем (например, системы «ЭКСФОР»), а некоторые выпускники кафедры работают в международных научных центрах, занимающихся этой деятельностью.

Но практическое значение ядерной физики не ограничивается одной энергетикой. Ядерные излучения воздействуют на материалы, изменяя их свойства. Поэтому основные сведения из ядерной физики необходимы и инженерам, конструирующим узлы ядерных реакторов, и материаловедам, изучающим влияние излучений на вещество, и химикам, для того, чтобы знать, как работать с радиоактивными материалами и как радиоактивное излучение влияет на протекание самих химических реакций. И уж конечно знание ядерной физики крайне необходимо биологам и специалистам-врачам, чтобы знать, как радиоактивное излучение может повлиять на живые ткани, и как от этого излучения можно защититься, а при необходимости и использовать его в терапевтических целях.

Следует отметить, что развитие ядерной физики далеко не закончено. Сейчас ученые ищут новые процессы, которые в дальнейшем сделают ядерную энергетику еще более эффективной, чем сейчас - в качестве примера можно привести работы по созданию термоядерной энергетики. И, может быть, некоторым из вас доведется в них участвовать.

Короче говоря, именно ядерная физика определяет специфику не только всего нашего института, но и всей нашей могучей отрасли промышленности – ядерной энергетики. Поэтому знание основ ядерной физики крайне необходимо каждому специалисту, выходящему из стен нашего института.