9_класс_элементарные частицы

Оқу мақсаты:9.6.3.1 – элементар бөлшектердіжіктеу (классификациялау)

1) Қоршаған әлем неден құралған?
2) Денелер неден құралған?
3) Заттағы ең ұсақ бөлшек не?
4) Молекулалар неден тұрады?
5) Атом сөзі аудармада «бөлінбейтін» деген мағынаны береді, сонымен келісесіз бе?
6) Атомның құрылысы туралы не білеміз?
7) Қандай элементар бөлшектер сізге таныс?

Басқа элементар бөлшектер бар ма?
Олардың қасиеттері қандай?
Элементар бөлшектерге тән қасиет?
Элементар бөлшектер саны қанша болуы мүмкін?
Жаңалары ашылады деп ойлайсыз ба?

Бірінші этап

Екінші этап

Үшінші этап

Даму этаптары

Бірінші этап

1989
Электронның ашылуы
(Дж. Томсон)

1919
протонның ашылуы
(Э.Резерфорд)

1928
Поль Дирак позитронның бар екенін болжап айтты

1930
Паули нейтринаның бар екенін болжады

1932
Нейтронның ашылуы
(Дж.Чедвиг)

1932 жылы Андерсен позитронның бар екенін тапты

ПРОТОН-НЕЙТРОНДЫ МОДЕЛІA = Z +N

Вольфган ПаулиШвейцар физигі В.Паули 1930 ж. элементар бөлшек заряды мен массасы (мүмкін) жоқ – нейтрино бар екенін болжады. Нейтринаның айрықша ерекшелігі – жоғары өтімділік қасиеті. Сол себепті оны анықтау өте қиын.

Бөлшектер тек жұптардан туып, жоғалып кетуі мүмкін.
  «Бөлшек-антибөлшек».

Элемент бөлшектер өзара алмасады, сонымен қатар энергияның сақталу заңы орындалады.

Аннигиляция

Позитронның ашылуымен зат пен өріс арасындағы бөліну құлдырады. Өріс затқа және зат өріске айнала алады.
Аннигиляция реакциясы:
  e - + e + → γ + γ
Қазіргі уақытта әрбір бөлшектердің антибөлшегі бар екенін анықтады. Ғалымдардың «қарапайым» бөлшектер туралы идеясы антибөлшек табылған кезде өзгерді.
Бөлшектің антибөлшекпен соқтығысуы кезінде, аннигиляция жүреді - бөлшектердің сәулеге айналуы.

1935
Фотонның ашылуы
(Хидеки Юкава)

1937
Мюонның ашылуы
(Андерсен
Недермейер)

1947
π - мезонның ашылуы
(Сесил Фрэнк Пауэлл)

1952
Энрико Ферми
Δ(1236) резонансын ашты
Дональд Глезер
К – мезон,
Λ – гиперондарды ашты

1962
Мюондық нейтринаның ашылуы
(Беркли университеты,
300 МэВ-тық синхротрон)

Хидэки Юкава күшті өзара әрекеттесуші ретінде қызмет ететін бөлшектердің бар екенін болжады, яғни ядродағы нуклондарды ұстайтын күштер. Электронның магнит өрісі электромагниттік өріс (өзара әрекеттесу) ретінде қызмет етсе, Юкава бөлшектерін күшті (ядролық) өзара әрекеттесу өрісі кванты ретінде қарастыруға болады.
Юкава бұл жаңа бөлшектердің электронның массасы мен протон арасында массалық аралықта болуы керек деп болжады. Сондықтан ол «аралық» деген мағынаны қолданып,оны мезон деп атады.

1955
Беркли синхротроны,
США, 7 ГэВ

ускорительно-накопительном комплексе (УНК), Серпухова, Ресей
Іске асырылмаған жоба, 3000 ГэВ

SSC-іске асырылмаған жоба, США,
2000 ГэВ

1983
SppS-протон-антипротонды үдеткіш коллайдер,
300 ГэВ

TEVATRON-pp коллайдер,
1000 ГэВ
Ферми атындағы ҒИ лабораториясы,
АҚШ

2008
ҮАК
SppS (Церн)
Женева,
Швейцария
7000 ГэВ

Серпухов бөлшектердің үдеткіші, КСРО

Антигелий ядролары алынған

ЦЕРН, Женева, Швейцария

Антисутек атомы синтезделген

2008 жылы Швейцария мен Францияда орналасқан Үлкен адрондық коллайдер іске қосылды. Оның өлшемі үлкен: сақина диаметрінің ұзындығы 27 км. ҮАК –дың құрылысына 8 миллиард доллар және 20 жыл жұмсалды. Мыңдаған детекторлардың ақпаратын жазу үшін планетада ең үлкен файлдық қоймаларының бірі жасалды. ҮАК өте күрделі эксперименттер жүргізуге мүмкіндік береді.

Ядеролық

Электромагниттік

Әлсіз

Гравитациялық

Сутегі изотоптары

Уран изотоптары

Электромагниттік өзара әсерлесу – электр заряды не магниттік моменті бар бөлшектер арасындағы электрмагниттік өріс арқылы берілетін өзара әсер.
Нейтрино, антинейтрино, фотонды қоспағанда, барлық қарапайым бөлшектерге тән әрекеттесу. Әрекеттесу фотондар арқылы жүзеге асады. Зарядты тасымалдаушы – фотон. Оның әсер радиусы шексіз. Интенсивтігі күшті әсермен салыстырғанда – 1/137-дей.

Гравитациялық әсерлесу – екі дененің арасындағы әсерлесу. Интенсивтілігі жағынан ең әлсіз өзара әсерлесу болып табылады. Бірақ оған материя түгелдей бағынады – міне осы, Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңынан көрініс табады. Оның әсер радиусы шексіз.

Тест
Аталған сәулелердің қайсысы магнит өрісіннен өткенде ауытқымайды?
Альфа бөлшегі;
Протондар ағыны;
Бета бөлшегі;
Гамма сәулесі.

2. Атомның құрылымы туралы қандай идеялар дұрыс? Атомның басым бөлігі … шоғырланған,
Ядрода, электрондардың заряды оң;
Ядрода, ядролық заряд теріс;
Электрондарда, электрондардың заряды теріс;
Ядрода, электрон заряды теріс.

 
Ядро құрамы…
Нейтрондар мен электрондар;
Протондар мен нейтрондар;
Протондар мен электрондар;
Нейтрондар.

4. Нейтрино қандай ядролық процесстерде пайда болады?
Альфа ыдырауы кезінде;
Бета ыдырауы кезінде;
Гамма-кванттардың сәулеленуі кезінде;
Кез келген ядролық өзгерістерде;

Электрон мен позитронды жойғанда:

Энергия радиациямен шығарылады;
Жаңа электрон-позитрон жұбы пайда болады;
Энергия сіңіріледі;
Атом қозқоздырылған күйге шығады

Сұрақ:
1
2
3
4
5

Жауап:
D
D
B
B
A