Широков Е. В. - Физика ядра и частиц - Формула Резерфорда. Радиоактивный распад

YOUTUBE · 24.11.2025 06:49

Ключевые темы и таймкоды

Сечение взаимодействия

0:10

В видео обсуждается формула Резерфорда, которая используется для расчета сечения взаимодействия частиц.
Сечение - это вероятность взаимодействия, а дифференциальное сечение - это вероятность взаимодействия в конкретной ситуации.
В случае кулоновского рассеяния, формула Резерфорда не содержит сильных сил и является чисто кулоновским взаимодействием.

Пример расчета сечения

9:09

В примере расчета сечения, протон с кинетической энергией 2 МэВ сталкивается с ядром золота.
Угол рассеяния составляет 60 градусов.
Сечение взаимодействия получается большим, около 10 барн, что соответствует кулоновскому взаимодействию медленных частиц или ядерных частиц.

Формула Резерфорда

11:39

Обсуждается формула Резерфорда, которая используется для расчета сечения взаимодействия медленных протонов с ядрами.
Упоминается, что переводные коэффициенты могут быть разными для разных формул, и что обычно все расчеты проводятся в одной системе.

Закон радиоактивного распада

16:18

Закон радиоактивного распада описывает поведение радиоактивных ядер.
Упоминается, что этот закон применим только к массивным образцам, таким как источники в практикуме.
Обсуждаются две важные характеристики радиоактивного источника: период полураспада и активность.

Решение задач

23:06

Приводится пример задачи на определение активности радиоактивного источника через месяц.
Обсуждается, что активность источника может быть разной в разные моменты времени и зависит от периода полураспада.

Период полураспада и активность

24:31

Радиактивность препарата с массой 1 грамм составляет 1 кюри.
Период полураспада радиактивного изотопа 226Ra составляет 1600 лет.

Практическая ценность радиоактивных изотопов

27:22

Изотоп 90Sr имеет период полураспада 29 лет и может быть использован для изучения его распада.
Активность препарата снижается в 10 раз через 96 лет.

Тепловыделение радиоактивных изотопов

31:42

Один миллиграмм 210Po выделяет 5 килоджоулей энергии за день.
Тепловыделение может быть использовано для питания межпланетных станций.

Задачи на радиоактивные превращения

35:03

Хлор-35 + X -> Сера-32 + Гелий-4 (X = протон).
Бор-10 + X -> Литий-7 + Нейтрон (X = нейтрон с высокой энергией).
Три-23 + Протон -> Магний-24 + Альфа-частица.
Три-23 + Дейтрон -> Магний-24 + Нейтрон (Дейтрон = протон + нейтрон).

Задача о связи микро- и макро-явлений

39:37

В видео обсуждается задача о связи микро- и макро-явлений, где рассматривается плотность солнечного излучения на поверхности Земли и масса Солнца.
Задача заключается в том, чтобы определить, через сколько времени Солнце погаснет, если вся его масса уйдет на излучение.

Расчет времени угасания Солнца

41:21

Для решения задачи, автор предлагает представить коэффициент, который учитывает, что Солнце излучает энергию везде.
Затем, используя формулу связи энергии и массы, можно найти ответ на вопрос о времени угасания Солнца.
Ответ на задачу может удивить, так как он предполагает, что Солнце погаснет через 10^16 лет.