Атомное ядро

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Лекция 23

Основная масса материи в атоме не распределена равномерно по объёму атома, а сконцентрирована в плотном ядре, размер которого (~10^{-15 м) составляет одну стотысячную часть размера самого атома. Плотность ядерного вещества очень велика .}

Ядро имеет положительный заряд, кратный элементарному заряду е. и соответствующие спину ядра механический и магнитный моменты.

Взаимодействие магнитных моментов электронов атома и его ядра приводит к расщеплению спектральных линий излучения атома, равному , что обусловливает сверхтонкую структуру оптического спектра атома.

Состав ядра – нуклоны (протоны и нейтроны).

Протон – р – стабильная частица (время жизни - ), ядро атома водорода, обладает положительным зарядом е и массой

т _р = 1,67265^.10^{-27 кг = 1,00729 а.е.м. = 1836,15 т} _е = 938,28 МэВ.

Спин протона S = .

Собственный магнитный момент , где

Дж/Тл - ядерный магнетон.

Собственный магнитный момент протона приблизительно в 660 раз меньше собственного магнитного момента электрона.

Нейтрон – п – электрически незаряженная элементарная частица с массой

т_п = 1,67495^.10^{-27 кг = 1,00898 а.е.м. = 1838,68 т} _е = 939,55 МэВ.

Спин нейтрона S = .

Собственный магнитный момент . Знак минус указывает, что механический и магнитный моменты нейтрона имеют противоположное значение.

В свободном состоянии нейтрон нестабилен (среднее время жизни мин) и самопроизвольно распадается, превращаясь в протон и испуская электрон и антинейтрино

.