Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные характеристики и свойства атомных ядер





Теоретическое введение к лабораторному практикуму по физике атомного ядра

Основные характеристики и свойства атомных ядер

Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный заряд. Атомное ядро любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов, которые считаются двумя зарядовыми состояниями одной частицы – нуклона.

Протон ( или ) - атомное ядро самого легкого изотопа водорода, его масса , заряд равен элементарному заряду . Протон обладает полуцелым спином и магнитным моментом .

Нейтрон ( ) – частица, встречающаяся в природе только в составе атомных ядер и в небольшом количестве в составе космического излучения. Его электрический заряд равен нулю, масса , спин , магнитным моментом . Магнитный момент и спин нейтрона направлены в противоположные стороны.

«Свободный», т.е. не входящий в состав атомного ядра, нейтрон самопроизвольно превращается в протон

.

Период его полураспада равен 12 минутам. Нейтроны и протоны, таким образом, способны к взаимным превращениям.

Заряд ядра + определяется порядковым номером химического элемента Z в периодической таблице Менделеева, и равен числу протонов в ядре. Массовое число равно суммарному числу нуклонов в ядре А = Z + N, где N – число нейтронов.

Ядра одного и того же элемента с различным числом нейтронов называются изотопами, ядра различных элементов с одинаковым массовым числом называются изобарами.

Радиус ядра пропорционален числу нуклонов в нем , где Плотность ядерного вещества составляет по порядку величину , она значительно превосходит плотности самых плотных веществ.

Ядро атома имеет собственный момент импульса – спин ядра

,

где I= 0, 1/2, 1, 3/2, 2 … – внутреннее квантовое число.

Магнитный момент ядра определяется магнитными моментами ядерных частиц.

Устойчивость ядер, несмотря на отталкивание одноименных заряженных протонов, обеспечивают ядерные силы, относящиеся к классу сильных взаимодействий. Ядерные силы являются короткодействующими силами притяжения, обладающими зарядовой независимостью. Они не являются центральными силами, зависят от взаимной ориентации спинов взаимодействующих нуклонов, и имеют способность к насыщению.



Для того чтобы ядро расщепить на отдельные нуклоны необходимо затратить энергию, называемую энергией связи ядра

,

где - дефект масс - величина, на которую уменьшается масса всех нуклонов при образовании из них атомного ядра. Одной атомной единице массы соответствует атомная единица энергии 1 а.е.м. = 931,5 МэВ.

Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, называется удельной энергией связи. Чем больше удельная энергия связи, тем устойчивей ядро. Наиболее стабильные ядра с атомной массой А~60. Из зависимости удельной энергии связи от атомной массы (рис.1) следует, что энергетически выгодны процессы слияния легких ядер в более тяжелые, и деление тяжелых ядер на более легкие.

При обоих процессах выделяется огромное количество энергии.

Для описания свойств ядра рассматриваются капельная и оболочная модели ядра. Капельная модель трактует ядро, как каплю электрически заряженной жидкости с ядерной плотностью, подчиняющуюся законам квантовой механики. Эта модель объясняет механизмы ядерных реакций, реакции деления, энергию связи в ядре. Оболочная модель предполагает распределение нуклонов в ядре по дискретным энергетическим уровням (оболочкам), заполненными нуклонами, согласно принципу Паули, и связывает устойчивость ядер с заполнением этих уровней. Эта модель объясняет магнитные моменты атомов, спины, различную устойчивость атомных ядер, периодичность свойств.








Date: 2015-05-18; view: 181; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2018 year. (0.004 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию