Este artículo resume las ecuaciones en la teoría de la física nuclear y la física de partículas .
Definiciones
Cantidad (nombre / s común) | Símbolo (s) (común) | Definición de ecuación | Unidades SI | Dimensión |
---|---|---|---|---|
Número de átomos | N = Número de átomos que quedan en el tiempo t N 0 = Número inicial de átomos en el tiempo t = 0 | adimensional | adimensional | |
Tasa de descomposición , actividad de un radioisótopo | A | Bq = Hz = s −1 | [T] −1 | |
Constante de decaimiento | λ | Bq = Hz = s −1 | [T] −1 | |
Vida media de un radioisótopo | t 1/2 , T 1/2 | Tiempo que tarda la mitad de los átomos presentes en desintegrarse
| s | [T] |
Número de vidas medias | n (sin símbolo estándar) | adimensional | adimensional | |
Constante de tiempo de radioisótopos, vida media de un átomo antes de la desintegración | τ (sin símbolo estándar) | s | [T] | |
Dosis absorbida, dosis ionizante total (energía total de radiación transferida a la unidad de masa) | D solo se puede encontrar experimentalmente | N / A | Gy = 1 J / kg (gris) | [L] 2 [T] −2 |
Dosis equivalente | H | Q = factor de calidad de la radiación (adimensional) | Sv = J kg −1 (Sievert) | [L] 2 [T] −2 |
Dosis efectiva | mi | W j = factores de ponderación correspondientes a las radiosensibilidades de la materia (adimensional)
| Sv = J kg −1 (Sievert) | [L] 2 [T] −2 |
Ecuaciones
Estructura nuclear
Situación física Nomenclatura Ecuaciones Número de masa - A = Masa atómica (relativa) = Número de masa = Suma de protones y neutrones
- N = Número de neutrones
- Z = Número atómico = Número de protones = Número de electrones
Masa en núcleos - M ' nuc = Masa del núcleo, nucleones unidos
- M Σ = Suma de masas para nucleones aislados
- m p = masa en reposo del protón
- m n = masa en reposo de neutrones
Radio nuclear r 0 ≈ 1.2 fm
por lo tanto (aproximadamente) - volumen nuclear ∝ A
- superficie nuclear ∝ A 2/3
Energía de enlace nuclear , curva empírica Parámetros adimensionales para adaptarse al experimento: - E B = energía de enlace ,
- a v = coeficiente de volumen nuclear,
- a s = coeficiente de superficie nuclear,
- a c = coeficiente de interacción electrostática,
- a a = coeficiente de extensión de simetría / asimetría para el número de neutrones / protones,
donde (debido al emparejamiento de núcleos) - δ ( N, Z ) = +1 par N , par Z ,
- δ ( N, Z ) = −1 impar N , impar Z ,
- δ ( N, Z ) = 0 impar A
Desintegración nuclear
Situación física Nomenclatura Ecuaciones Desintegración radioactiva - N 0 = Número inicial de átomos
- N = Número de átomos en el tiempo t
- λ = Constante de decaimiento
- t = tiempo
Desintegración estadística de un radionúclido: Ecuaciones de Bateman Flujo de radiación - I 0 = Intensidad inicial / Flujo de radiación
- I = Número de átomos en el tiempo t
- μ = coeficiente de absorción lineal
- x = Espesor de la sustancia
Teoría de la dispersión nuclear
Lo siguiente se aplica a la reacción nuclear:
- a + b ↔ R → c
en el centro del marco de masas , donde un y b son las especies iniciales a punto de chocar, c es la especie finales, y R es el estado de resonancia .
Situación física Nomenclatura Ecuaciones Fórmula Breit-Wigner - E 0 = Energía resonante
- Γ, Γ ab , Γ c son anchos de R , a + b , c respectivamente
- k = número de onda entrante
- s = giro momentos angulares de una y b
- J = momento angular total de R
Sección transversal : Factor de giro:
Ancho total:
Vida útil de la resonancia:
Nacido esparciendo - r = distancia radial
- μ = ángulo de dispersión
- A = 2 (spin-0), −1 (spin-half partículas)
- Δ k = cambio en el vector de onda debido a la dispersión
- V = potencial de interacción total
- V = potencial de interacción total
Sección transversal diferencial : Dispersión de Mott - χ = masa reducida de un y b
- v = velocidad entrante
Sección transversal diferencial (para partículas idénticas en un potencial de culombio, en el centro del marco de masa): Energía potencial de dispersión (α = constante):
Dispersión de Rutherford Sección transversal diferencial (partículas no idénticas en un potencial de culombio):
Fuerzas fundamentales
Estas ecuaciones deben refinarse de modo que la notación se defina como se ha hecho para los conjuntos de ecuaciones anteriores.
Nombre Ecuaciones Fuerza potente Interacción electrodébil : Electrodinámica cuántica
Ver también
- Definición de ecuación (química física)
- Definición de ecuación (física)
- Lista de ecuaciones de electromagnetismo
- Lista de ecuaciones en mecánica clásica
- Lista de ecuaciones en mecánica cuántica
- Lista de ecuaciones en la teoría de ondas
- Lista de ecuaciones fotónicas
- Lista de ecuaciones relativistas
- Ecuaciones de onda relativistas
Notas al pie
Fuentes
- BR Martin, G.Shaw. Física de partículas (3ª ed.). Serie de física de Manchester, John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-03294-7.
- D. McMahon (2008). Teoría cuántica de campos . Mc Graw Hill (Estados Unidos). ISBN 978-0-07-154382-8.
- PM Whelan, MJ Hodgeson (1978). Principios Esenciales de Física (2ª ed.). John Murray. ISBN 0-7195-3382-1.
- G. Woan (2010). El Manual de Fórmulas de Física de Cambridge . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-57507-2.
- A. Halpern (1988). 3000 problemas resueltos en física, serie Schaum . Mc Graw Hill. ISBN 978-0-07-025734-4.
- RG Lerner , GL Trigg (2005). Enciclopedia de Física (2ª ed.). Editores de VHC, Hans Warlimont, Springer. págs. 12-13. ISBN 978-0-07-025734-4.
- CB Parker (1994). Enciclopedia de Física de McGraw Hill (2ª ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-051400-3.
- PA Tipler, G. Mosca (2008). Física para científicos e ingenieros: con la física moderna (6ª ed.). WH Freeman and Co. ISBN 978-1-4292-0265-7.
- JR Forshaw, AG Smith (2009). Dinámica y relatividad . Wiley. ISBN 978-0-470-01460-8.
Otras lecturas
- LH Greenberg (1978). Física con aplicaciones modernas . Holt-Saunders International WB Saunders and Co. ISBN 0-7216-4247-0.
- JB Marion, WF Hornyak (1984). Principios de la física . Holt-Saunders International Saunders College. ISBN 4-8337-0195-2.
- A. Beiser (1987). Conceptos de Física Moderna (4ª ed.). McGraw-Hill (Internacional). ISBN 0-07-100144-1.
- HD Young, RA Freedman (2008). Física universitaria - con física moderna (12ª ed.). Addison-Wesley (Pearson Internacional). ISBN 978-0-321-50130-1.