Физика элементарных частиц

1. Биологическое действие радиоактивных излучений

Ионизация атомов приводящая к разрушению молекул и клеток
организма
α – излучение полностью поглощается в воздухе на расстоянии 2,5 см
β – излучение полностью слоем алюминия толщиной 3,5 мм
γ – излучение ослабляется в десять раз слоем бетона толщиной 15 –
40 см, свинцом – 1,5 – 5 см.
Поглощённая доза D=E/m (Дж/кг , Гр)
Допустимая доза <0,25 Гр
Смертельная доза 6 Гр (около 400 Дж)
Относительная биологическая эффективность
Эквивалентная доза H=D k (Зв)
1 бэр = 0,01 Зв (биологический эквивалент рентгена)
Среднее значение эквивалентной дозы облучения 2 мЗв/год
Экспозиционная доза – Рентген (Р = q/m, 1Р=2,58∙10ˉ4 Кл/кг

2.

Методы регистрации частиц
Счётчик Гейгера-Мюллера
Г-М
Д
А
Камера Вильсона
Черенковский счётчик

3. Фундаментальные взаимодействия

Вид\характер Constanta
ист
взаим.
Сильное
(ядерное)
Электромагни
тное
10
Радиус и
Обменная
время
частица
взаимодейств
ия
10ˉ¹⁵м, 10ˉ²³ с
глюон
10ˉ²
∞, 10ˉ²⁰с
фотон
Слабое
10ˉ¹
10ˉ¹⁸м, 10ˉ¹³с
бозон
Гравитационн
ое
10ˉ³⁹
∞, ?
гравитон

4.

Классификация
элементарных частиц
Класс\ характеристики
Название
Обозначение
фотон
γ
лептоны
Нейтрино
Электрон
Мюон
Таон
ν
e
μ
τ
Мезоны (адроны)
Пи-мезон
К-мезон
π
K
Барионы (адроны)
Протон
Нейтрон
гипероны
Р
n

5. Кварки

кварк
масса.
эВ
I
L
B
S
C
T
T3
q
b
u (up)
5
1/2
0
1/3
0
0
1/2
1/2
2/3
0
d (down)
7
1/2
0
1/3
0
0
1/2
-1/2
-1/3
0
s (strange)
150
1/2
0
1/3
-1
0
0
0
-1/3
0
c (charm)
1350
1/2
0
1/3
0
1
0
0
2/3
0
b
beauty
(bottom)
4700
1/2
0
1/3
0
0
0
0
-1/3
1
t
truth (top)
22000
1/2
0
1/3
0
0
0
0
2/3
0
Протон: p→uud,
нейтрон:n→ udd

6.

7.

8.

9.

10.

• CERN уже произвел небольшие количества
антиматерии. В ходе одного эксперимента
ученые собрали 309 атомов антиводорода,
но поскольку материя и антиматерия
аннигилируют во вспышке энергии при
контакте, антиводород исчез спустя менее
чем 17 минут

11. Темная материя

Понимание темной материи
Темная материя составляет 75% всей материи Вселенной, но ученые до сих пор
понятия не имеют, что это такое, потому и называют эту материю темной.
«Впервые астрономы обнаружили эту темную материю, когда поняли, что
гравитационного притяжения будет недостаточно, чтобы удерживать звезды на
орбите вокруг галактического центра вместе», — говорит Севьор.
Если ученые правы, частицы темной материи должны быть обнаружены на
более высоких энергетических уровнях, которые стали возможны с БАК.
Основной кандидат на частицу темной материи — это WIMP, «вимп», слабо
взаимодействующая массивная частица. Вимпы могут представлять собой
суперсимметричные частицы, зеркальные отражения обычных частиц вроде
электронов и кварков.
Наше нынешнее понимание физики частиц, известное как Стандартная модель,
хорошо работает для объяснения большинства вещей в субатомном мире. Но
уравнения начинают ломаться выше энергии в терраэлектрон-вольтовом
измерении, потому ученым так важно разогнать коллайдер до высоких
энергий.

12. Странная материя

Страпельки («странные капельки»)— это гипотетические субатомные куски
странной материи, состоящей почти полностью из верхних, нижних и
странных кварков, которые в соответствии с теорией становятся тем
стабильнее, чем больше растут.
Одна из теорий предполагает, что страпельки могут изменить обычную
материю за тысячную долю секунды, уничтожив Землю, превратив ее в
гигантскую страпельку-убийцу.
Но Севьор говорит, что это вряд ли произойдет.
«Надеюсь, мы найдем это, поскольку это крайне интересно. И я нисколько не
обеспокоен, поскольку Земля и другие планеты бомбардируются
высокоэнергетическими лучами, и если бы это странное вещество
превращало обычную материю в страпельки, она бы давно уничтожила все
миллиарды лет назад».
«Тот факт, что мы все еще здесь, отлично доказывает, что не о чем
переживать».

13. Эйнштейн

• Я верю в бога Спинозы, который
проявляет себя в упорядоченной гармонии
сущего, а не в бога, которого заботят
человеческие судьбы и поступки.
https://fipi.ru/o-nas/novosti/varianty-yegedosrochnogo-perioda-2020-goda