Атамнае ядро
Ядро атама — цэнтральная частка атама, у якой засяроджана амаль уся яго маса і ўвесь дадатны зарад, роўны па велічыні сумарнаму зараду ўсіх электронаў у нейтральным атаме.
Складаецца з пратонаў і нейтронаў (агульная назва — нуклоны), якія размеркаваны па ядзерных абалонках і падабалонках. Дадатны электрычны зарад ядра ў адзінках зараду электрона роўны колькасці пратонаў у ім і з'яўляецца парадкавым нумарам хімічнага элемента. Сумарная колькасць пратонаў і нейтронаў роўная масаваму ліку ізатопа элемента. Уласцівасці ядра вызначаюцца галоўным чынам колькасцю пратонаў і нейтронаў.
Ядро займае малую частку прасторы ў атаме, яго лінейныя памеры маюць парадак — метра. Існаванне ядра. абумоўлена дзеяннем ядзерных сіл, якія на кароткіх адлегласцях у шмат разоў пераўзыходзяць сілы адштурхоўвання аднайменна зараджаных пратонаў.
Змест
Ядзерна-фізічныя характарыстыкі[правіць | правіць зыходнік]
Зарадавы лік цалкам вызначае хімічны элемент. Пара лікаў і (масавы лік) цалкам вызначае нуклід. Можна разгледзець некаторыя ядзерна-фізічныя характарыстыкі нуклідаў з зададзенымі зарадавымі і масавымі лікамі.
Зарад[правіць | правіць зыходнік]
Лік пратонаў у ядры вызначае непасрэдна яго электрычны зарад. У ізатопаў аднолькавая колькасць пратонаў, але розная колькасць нейтронаў. Ядзерныя ўласцівасці ізатопаў элемента, у адрозненні ад хімічных, могуць адрознівацца вельмі рэзка[1].
Упершыню зарады атамных ядзер вызначыў Генры Мозлі у 1913 годзе. Свае эксперыментальныя назіранні вучоны растлумачыў залежнасцю даўжыні хвалі рэнтгенаўскага выпраменьвання ад некаторай канстанты , якая змяняецца на адзінку ад элемента да элемента і роўная адзінцы для вадароду:
дзе і — канстанты.
Адсюль Мозлі зрабіў выснову, што знойдзеная ў яго эксперыментах канстанта атама, якая вызначае даўжыню хвалі характарыстычнага рэнтгенаўскага выпраменьвання і супадае з парадкавым нумарам элемента, можа быць толькі зарадам атамнага ядра, што стала шырока вядома пад назвай закон Мозлі[2].
Маса[правіць | правіць зыходнік]
З-за розніцы ў ліку нейтронаў ізатопы элемента маюць розную масу , якая з'яўляецца важнай характарыстыкай ядра. У ядзернай фізіцы масу ядзер прынята вымяраць у атамных адзінках масы (а. а. м.). За адну а. а. м. прымаюць 1/12 частку масы нукліда 12C[зн 1]. Варта адзначыць, што стандартная маса, якая звычайна прыводзіцца для нукліда — гэта маса нейтральнага атама. Для вызначэння масы ядра трэба з масы атама адняць суму мас усіх электронаў (больш дакладны лік атрымаецца, калі ўлічыць яшчэ і энергію сувязі электронаў з ядром).
Акрамя таго, у ядзернай фізіцы часта выкарыстоўваецца энергетычны эквівалент масы. Згодна суадносін Эйнштэйна, кожнаму значэнню масы адпавядае поўная энергія:
- , дзе — скорасць святла ў вакууме.
Суадносіны паміж а. а. м. і яе энергетычным эквівалентам у джоўлях:
- ,
а так як 1 электронвольт = 1,602176×10−19 Дж, то энергетычны эквівалент а. а. м. у МэВ роўны[1][3]:
Радыус[правіць | правіць зыходнік]
Аналіз распаду цяжкіх ядзер удакладніў ацэнку Рэзерфорда[зн 2] і звязаў радыус ядра з масавым лікам простым ураўненнем:
дзе — канстанта.
Так як радыус ядра не з'яўляецца толькі геаметрычнай характарыстыкай і звязаны перш за ўсе з радыусам дзеяння ядзерных сіл, то значэнне залежыць ад працэса, пры аналізе якога атрымалася значэнне , асераднёнае значэнне м. Такім чынам, радыус ядра ў метрах[1][2]:
Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]
Заўвагі[правіць | правіць зыходнік]
- ↑ Што выклікана толькі зручнасцю практычных вымярэнняў мас атамаў.
- ↑ Рэзерфорд, даследуючы працэс рассейвання α-часціц на ядрах, ацаніў памеры ядра — парадку 10−14 м.
Зноскі[правіць | правіць зыходнік]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Бартоломей Г. Г., Байбаков В. Д., Алхутов М. С., Бать Г. А., «Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов», Энергоатомиздат,1982
- ↑ 2,0 2,1 Климов А. Н., «Ядерная физика и ядерные реакторы», Энергоатомиздат, 1985
- ↑ Ганев И. Х., «Физика и расчёт реактора», Энергоиздат, 1981
| |||||||||||||||||||||||||||