ядерна фізика

В історії сучасної фізики є рік, який називають «роком чудес». Це 1932-й рік. Одним з «чудес» цього року було відкриття нейтрона і створення нейтронно-протонної моделі атомного ядра. В результаті відбулося виділення з атомної фізики самостійного, що бурхливо розвивається напрямку - ядерної фізики.

Ядерна фізика вивчає структуру і властивості атомних ядер. Вона досліджує також взаємоперетворення атомних ядер, що відбуваються як в результаті радіоактивних розпадів (див. Радіоактивність), так і в результаті різних ядерних реакцій (див. Розподіл атомних ядер, Термоядерний синтез). До ядерної фізики тісно примикають фізика елементарних частинок, фізика і техніка прискорювачів заряджених частинок, ядерна енергетика.

Дуже важливою великої складовою частиною ядерної фізики є нейтронна фізика. Вона займається ядерними реакціями, що відбуваються під дією нейтронів. Оскільки нейтрон електрично нейтральний, електричне поле ядра-мішені не відштовхує його; тому навіть повільні нейтрони можуть безперешкодно наблизитися до ядра на відстані, при яких починають виявлятися ядерні сили. Нейтронна фізика досліджує також взаємодію дуже повільних нейтронів з речовиною (енергія таких нейтронів порядку 0,01 еВ і менше). Отримувані в цих дослідженнях дані по розсіюванню нейтронів речовиною використовуються для виявлення атомної структури і характеру руху атомів в різних кристалах, рідинах і окремих молекулах.

Сучасна ядерна фізика досить чітко розпадається на дві органічно взаємопов'язані «гілки» - теоретичну і експериментальну ядерну фізику. Теоретична ядерна фізика «працює» з моделями атомного ядра і ядерних реакцій; вона спирається на фундаментальні фізичні теорії, створені в процесі дослідження фізики мікросвіту (див. Квантова механіка, Сильні взаємодії, Слабкі взаємодії, Елементарні частинки). Експериментальна ядерна фізика використовує багатющий арсенал сучасних дослідницьких засобів, що включає в себе ядерні реактори (як джерела потужних пучків нейтронів), прискорювачі заряджених частинок (як джерела пучків прискорених електронів, протонів, іонів, а також мезонів і гіперонів), різноманітні детектори часток, що виникають у ядерних реакціях (див. Детектори ядерних випромінювань). Ядерно-фізичні дослідження мають величезне чисто наукове значення, дозволяючи людині глибше проникати в таємниці будови матерії. У той же час ці дослідження надзвичайно важливі і в практичному відношенні (ядерна енергетика, застосування в медицині і т. Д.).