Обязательные вопросы для допуска к экзамену по курсу
«Физика атомного ядра и частиц»
для студентов 2-го курса

Частицы

1. Связь между частотой, длиной волны, волновым вектором импульсом и энергией фотона.
2. Что такое коллайдер? Привести примеры образования частиц на коллайдере.
3. Сравнить константы сильного, слабого и электромагнитного взаимодействия при низких энергиях.
4. Каков характерный радиус действия слабых сил?
5. В каких взаимодействиях сохраняется пространственная четность?
6. В каких взаимодействиях может нарушаться пространственная четность?
7. Какие частицы переносят сильное взаимодействие?
8. Какие частицы переносят слабое взаимодействие?
9. Какая частица переносит электромагнитное взаимодействие?
10. Нарисовать кварковую диаграмму распада нейтрона.
11. Привести примеры возможных элементарных узлов диаграмм Фейнмана с испусканием γ-кванта.
12. Привести примеры возможных элементарных узлов диаграмм Фейнмана с испусканием Z-бозона.
13. Привести примеры возможных элементарных узлов диаграмм Фейнмана с испусканием W⁺-бозона.
14. Нарисовать диаграмму Фейнмана распада мюона.
15. Привести примеры аннигиляции пары частица-античастица.
16. Нарисовать кварковую диаграмму распада π⁰.
17. Нарисовать кварковую диаграмму распада Δ⁻.
18. Выписать фундаментальные частицы стандартной модели.
19. Какие квантовые числа совпадают, а какие не совпадают у фундаментальных частиц и античастиц?
20. Кварковый состав протона, нейтрона.
21. Привести примеры кварковых составов странного мезона и странного бариона.
22. Привести примеры истинно нейтральных частиц.
23. Как связаны между собой время жизни и ширина резонанса?

Ядра

1. Выразить энергию связи ядра через его массу.
2. Чему равна масса покоя протона, нейтрона в МэВ?
3. Как зависит удельная энергия связи стабильных ядер от массового числа A? Нарисовать зависимость.
4. Почему при делении тяжелых ядер выделяется энергия?
5. Почему в реакциях синтеза легких ядер выделяется энергия?
6. Какой вид имеет спектр электронов и нейтрино при β⁺ или β⁻-распаде? Нарисовать энергетическую зависимость.
7. Какой вид имеет спектр нейтрино при e-захвате? Нарисовать энергетическую зависимость.
8. Почему e-захват сопровождается рентгеновским излучением?
9. Возможен ли β⁺-распад для свободного протона, пояснить ответ.
10. Как определяется спин/четность основных состояний ядер в одночастичной модели оболочек?
11. Определить спин и четность основного состояния ядер ³H, ³He, ⁵He, ⁵Li, ¹⁵O, ¹⁷O.
12. Какое максимальное число протонов может находиться в состоянии 1p_3/2?
13. В чем заключается принцип неопределенности Гейзенберга?
14. В чем заключается принцип запрета Паули? К каким частицам он применим?
15. Чему равен характерный радиус действия ядерных сил?
16. Как связаны между собой радиус ядра и массовое число A?
17. Чему равно характерное время сильного взаимодействия?
18. Написать закон радиоактивного распада.
19. Чему равно среднее время жизни свободных протона и нейтрона?
20. Как связаны между собой постоянная распада, среднее время жизни и период полураспада?
21. Что такое ядра-изотопы? Привести примеры.
22. Что такое ядра-изобары? Привести примеры.
23. Состав, спин и четность α-частицы. Стабильна ли α-частица?
24. Какой процесс используется в атомных электростанциях для получения энергии?

08.12.2014