Почему электроном нельзя попасть в ядро?

[Munin]

У меня почему-то было впечатление, что на эту тему уже была форумная тема с большими объяснениями... но найти её поиском не могу.

А, кажется, вот:

Munin в сообщении #229239 писал(а):

alex4130 в сообщении #229189 писал(а):

..я понять физический смысл хочу..вот про землю и солнце я понимаю . а про электрон и протон не понимаю..
ведь сила кулона обязана их вместе свести..или она там не работает ?


Она работает. Но электрон, размазанный квантовой механикой, оказывается слишком большим облаком, чтобы уместиться на протон, и он промахивается мимо него и болтается вокруг. Аналогия с Землёй и Солнцем не работает.



alex4130 в сообщении #229189 писал(а):

ну для меня не это главное я понятть не могу почему в позитронии идет реакция а в атоме водорода не идет . .


Потому что электрон не умеет аннигилировать с протоном. Точнее, он умеет вступать в реакцию $e+p\to n+\nu,$ но она-то как раз энергетически невыгодна, в противоположность аннигиляции. Кроме некоторых тяжёлых радиоактивных ядер, имеющих такой тип $\beta$-радиоактивности, как $e$-захват ($K$-захват).



alex4130 в сообщении #229189 писал(а):

и даже если из электронной пушки стрелять в плазму водорода . всеравно не идет ..


При достаточной энергии электрона - реакция идёт. Только это делается не электронной пушкой, а ускорителем электронов. Одна из самых мощных установок для таких столкновений - http://en.wikipedia.org/wiki/HERA - дала много информации для физики элементарных частиц.



alex4130 в сообщении #229189 писал(а):

Мунин квантовая механика это новая сила ?


Нет, это новое ограничение на движение.

-- 14.11.2014 01:40:18 --

(Оффтоп)

warlock66613 в сообщении #930565 писал(а):

Употребив слова "поверхность земли" вместо просто "Земля", я преследовал цель избежать подобного замечания.

Непонятно, зачем было избегать подобного замечания.

amon в сообщении #930666 писал(а):

Это какие превращения? Мне в голову приходит только обратный распад нейтрона $p+e\to n+\bar{ \nu}_e$, так у этой реакции порог около 1 Мэв. Электронов с такой энергией в атомах не бывает, поэтому электрон может спокойно летать по ядру, махая крыльями и не опасаясь за свою судьбу.

В свободном виде - действително, порог порядка МэВ. Но в сложном ядре протоны и нейтроны на других уровнях, и иногда бывает, что такая реакция попросту выгодна. Тогда это ядро называется радиоактивным по типу электронного захвата ($e$-захват, или $K$-захват, потому что чаще всего берётся электрон с $K$-оболочки). Таких немного, но есть.

-- 14.11.2014 01:45:02 --

Кажется, я тему правильно нашёл. Вот продолжение:

venco в сообщении #229251 писал(а):

Munin в сообщении #229239 писал(а):

Но электрон, размазанный квантовой механикой, оказывается слишком большим облаком, чтобы уместиться на протон, и он промахивается мимо него и болтается вокруг. Аналогия с Землёй и Солнцем не работает.

В некотором смысле аналогия работает. Ведь Земля тоже всё время падает на Солнце, только промахивается. :)

Munin в сообщении #229273 писал(а):

Только Земля промахивается, потому что имеет компоненту скорости вбок, а вот электрон на уровне 1s (кое-где, например, в водороде и гелии, это уровень основной) такой компоненты не имеет. Так что он всё время падает прямо на ядро, и точно от него отскакивает. Соответствующее кеплеровское движение - это эллипс с эксцентриситетом 1, вырожденный в отрезок прямой.

Дальше, увы, не о том...

[amon]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #930681 писал(а):

как $e$-захват ($K$-захват).

Мда, частицы еще помню, а ядерную физику напрочь забыл.

[Zai]

$e$-захват ($K$-захват).
Это не по теме вопроса "А почему нельзя прицелится и попасть в ядро электроном без сообщения ему вращательного движения по орбите? ".

Цитата:

...обратный распад нейтрона $p+e\to n+\bar{ \nu}_e$, так у этой реакции порог около 1 Мэв.

Чем же обусловлен порог? Для гравитационного захвата метеоритов минимальный порог по энергии вряд ли характерен.

[warlock66613]

Zai в сообщении #930876 писал(а):

Чем же обусловлен порог?

Тем, что масса нейтрона больше массы протона.

[Zai]

warlock66613 в сообщении #930904 писал(а):

Тем, что масса нейтрона больше массы протона.

Удивительно, но получается, что электрон не может упасть на протон из-за излучения при вращении по орбите не только из принципов квантовой физики, но также ядерной физики, требующей баланса масс.

[Munin]

Да.

-- 17.11.2014 12:53:54 --

(Оффтоп)

warlock66613 в сообщении #930904 писал(а):

Тем, что масса нейтрона больше массы протона.

И не просто больше - а больше чем на массу электрона больше, $m_n>m_p+m_e.$ Иначе энергия покоя электрона могла бы дать недостающую разницу (массой нейтрино можно пренебречь, она практически нулевая на таком масштабе рассмотрения).

[SamPox]

warlock66613 в сообщении #930498 писал(а):

Потому что ядро очень-очень маленькое, а масса электрона очень мала.

Если ядро такое маленькое, то что находится между электроном и ядром?

-- 17.11.2014, 05:00 --

Munin в сообщении #930681 писал(а):

Но электрон, размазанный квантовой механикой, оказывается слишком большим облаком, чтобы уместиться на протон, и он промахивается мимо него и болтается вокруг.

А разве протон не размазан?

[Munin]

SamPox в сообщении #932281 писал(а):

Если ядро такое маленькое, то что находится между электроном и ядром?

Электрон.

-- 17.11.2014 13:10:29 --

SamPox в сообщении #932281 писал(а):

А разве протон не размазан?

Размазан, но в 2000 раз меньше.

[SamPox]

Munin в сообщении #932298 писал(а):

Электрон.

То есть электрон это не одна частица?

[Munin]

Одна. Но большая.

[Zai]

Munin в [url=http://dxdy.ru/post932298.html#p932298 писал(а):

Размазан, но в 2000 раз меньше.

Вопрос не менее важный, получается что электрон на малых энергиях страшно размазан и не попадает в протон, в то время как на 1МЭве он уже не размазан?

[amon]

Zai в сообщении #934742 писал(а):

Вопрос не менее важный, получается что электрон на малых энергиях страшно размазан и не попадает в протон, в то время как на 1МЭве он уже не размазан?

Есть два понятия: порог реакции и сечение реакции. Порог (тот самый Мэв или больше) это минимальная энергия сталкивающихся частиц, начиная с которой реакция вообще возможна. При меньших энергиях реакция запрещена законом сохранения. Если порог превзойден, то реакция возможна, но вероятность ее (на сленге - сечение реакции, т.е. специальным образом нормированная "вероятность") мала. Грубо говоря, мерой этой малости будет отношение размеров протона и нейтрона. Уточнение всего вышесказанного быстро ведет в дебри (проходимые).