Атомные ядра и их описание

Строение и важнейшие свойства ядер

Атомные ядра и их описание.

Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный электрический заряд.

В экспериментах Резерфорда по прохождению α-частиц через металлическую фольгу было обнаружено, что атомные ядра имеют размеры порядка 10^–14—10^–15м, в то время как линейные размеры атомов примерно 10^–10м

Атомное ядро состоит из элементарных частиц — протонов (p) и нейтронов (n), которые считаются двумя зарядовыми состояниями одной частицы — нуклона (от лат. nucleus — ядро). Протон имеет положительныйэлектрический заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона. Нейтрон не имеет электрического заряда. Массы нуклонов:

m_p=1.6726*10^-27кг=1836m_e

m_n=1.6749*10^-27кг=1839m_e

Общее число нуклонов в атомном ядре A называется массовым числом.

Заряд ядра равен величине Ze, где e — заряд протона, Z — зарядовое

число ядра, равное числу протонов в ядре (совпадает с порядковым номером химического элемента в Периодической системе элементов — атомным номером).

Ядро химического элементаX с атомным номером Z и массовым числомA обозначается

Поскольку атом нейтрален, то заряд ядра определяет число электронов в атоме, от которого зависит их распределение по состояниям в атоме, а следовательно, зависят химические свойства атома.

Изотопами называются ядра с одинаковым атомным номером Z (зарядом или числом протонов), но разными A (т.е. разным числом нейтронов N =A − Z). Например, изотопы водорода (Z=1): протий — (Z=1,N=0), дейтерий — (Z=1, N=1), тритий — (Z=1, N=2).

Изобарами называются ядра с одинаковым массовым числом A, но разными Z. Например, , , .

Изотонами называются ядра с одинаковым числом нейтронов N=A −Z. Например, , , .

Наряду с термином ядро атома часто используется также термин нуклид.

Самым тяжелым из имеющихся в природе элементов является изотоп урана . Элементы с атомными номерами больше 92 называются трансурановыми. Все они получены искусственно в результате различных ядерных реакций.

Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границ ядра. Эмпирическая формула для радиуса ядра

где R₀=₍1,3+1,7)10^-15 м, может быть истолкована как пропорциональность объема ядра числу в нем. Следовательно, плотность ядерного вещества примерно одинакова для всех ядер (≈10¹⁷кг/м³).

Date: 2015-05-18; view: 725; Нарушение авторских прав