Електрическият заряд на ядрото

Начало | За нас | обратна връзка

Ядрото има положителен електрически заряд, които образуват протони. Z брой протони, наречен ядрен заряд, което означава, че е равна на стойността Ze Cl. където е = 1602 х 10 -19 Kl (4,8 х 10 -10 CGCE единици.) - абсолютна стойност на елементарен електрически заряд.

ядрения заряд бе определен през 1913 г. Моузли, който е измерено с помощта на дифракция на дължина кристали # 955; характерна рентгенова дължина на вълната за редица химични елементи след един от друг от периодичната система на елементите. Измерванията показват, че # 955; промени дискретно от цяло число Z, което съвпада със серийния номер на елемента и промени на устройството по време на прехода от елемента към съседния елемент в периодичната таблица и водородът е равно на единица. Моузли интерпретира тази стойност, тъй като таксата за ядрото и е установено, че (закон Моузли е):

където А и Б - константа за тази серия от рентгенови лъчи и не зависи от елемента.

Право Моузли се определя такса ядра химичен елемент косвено. Директни експерименти за измерване на ядрата на заплащане въз основа на закона на Кулон са изпълнени Чадуик през 1920 г. През 1911 г. Ръдърфорд, използвайки закона на Кулон, получава формула

е възможно да се обясни експерименталните резултати от разсейване # 945 частици с тежки ядра, които в крайна сметка доведоха през 1911 г. до откриването на атомното ядро и създаването на ядрения модел на атома. Във формула (1.2.2): N - броят на # 945; частици инцидент за единица време на обектива; DN - размера на разпръснати за единица време # 945, частици в пространствен ъгъл г # 937; ъгъл # 952; ; Зе и п - такса дифузери ядра и тяхната концентрация; о и m # 945; - скорост и маса # 945; частици. Експерименталната настройка е показана на Фиг Chadwick. 1.2.1. дифузьор # 945; частици във формата на пръстен (защрихованата на фигура 1.2.1), поместен задоволително и на равни разстояния между източника и детектора и # 945; D. При измерване на размера на частиците DN разпръснати # 945; частици порт затваря екран в пръстена, който абсорбира директна светлина # 945, # 8209, частици от източника към детектора. Детектор регистрирани само # 945, # 8209; частици, диспергирани в пространствен ъгъл г # 937; ъгъл # 952; до падналия лъч # 945; частици. Тогава пръстен припокрива екран с дупка и се измерва плътността на тока # 945 частици на мястото на детектор. Използване на получения данни се изчислява номер N # 945, # 8209; частици попадат на пръстен в даден момент. По този начин, ако знаем енергията # 945 частици, изпускани от източника, стойността на Z във формула (1.2.2) се определя без затруднения. Някои от резултатите, получени чрез Чадуик, са показани в таблица 1.2.1 и да не оставя никакво съмнение относно валидността на закона Моузли е.

§1.3. сърцевина маса и атомна маса

масата на ядрото е едно от най-важните характеристики. Nucleus нуклид маса на състава (A, Z) budemoboznachat М (A, Z) или М (А X), и теглото на съответната нуклид мат.

В ядрена физика, както и в ядрената физика, широко се използва единица за атомна маса (атомни масови единици). За измерване на масата:

1a.e.m. = = 1,6605 х 10 -24 грама

В тези звена,

протон почивка маса тр = 1,6726 х 10 -24 грама = 1.0073 атомни масови единици

неутрони маса млн почивка = 1,6749 х 10 -24 грама = 1,0087a.e.m.

Тя може да се види, че една Аму близо до масата на нуклоните, което е много удобно.

електрон ме маса е много по-малка от масата на протона, т.т. / ме = 1,836.

Нуклид маса, изразена в атомни масови единици, е относителна стойност и се нарича атомната маса. Атомна маса със специалното си предназначение Ar (да не се бърка с масово число А!).

Той призова излишък нуклида тегло и е от голямо значение в областта на ядрената физика. Уравнение (1.3.3) изразява разликата между атомна маса и масов номер. Въпреки това, значимостта # 916 (A, Z) <<1 для всех нуклидов и поэтому даже для самых легких ядер атомная масса примерно равна массовому числу. Это послужило одной из причин выбрать пару чисел (A,Z) для идентификации состава ядра нуклида.

Комуникацията между масата на едно тяло и общото му енергия се изчислява по формулата:

където с = 2,998 х October 10 см / сек - скоростта на светлината във вакуум, - релативистично маса. На тази основа, в ядрената физика за измерване на масата, както и енергията, тя често се използва електрон (EV) и единица енергия, получена от него:

1 КЕВ (kiloelectron волта) = 10 3 ЕГ

1 MeV (MeV) = юни 10 ЕГ

1 GeV (GeV) = 10 септември ЕГ.

Спомнете си, че 1 ЕГ - енергия, придобита от елементарни такса д чрез прекарването им потенциална разлика от 1 V.

Създаване на кореспонденция между 1 Аму 1 ЕГ. Формула (1.3.4):

1a.e.m. = 1,6605 х 10 х -27 (2998 х 10 8) 2 = 1.492 х 10 -10 J

и определянето на електрон волта:

1 ЕГ = 1,602 х 10 -19 х 1 = 1,602 х 10 -19 J.

По този начин, от последните две отношения

1 Аму = 931,5 ≈ MeV,

В областта на ядрената физика, обикновено не са ядрени маси и маси за изотопи. Това е така, защото не е възможно да се измери директно на масата на ядрата без електрони, свързани с тях, с изключение на най-лекият. Маса нуклиди в рамките на точността на съвременните методи за измерване на маса, равна на масата на ядрото и електроните, представляващи атом, въпреки че по принцип нуклида маса е

където # 931; чи - свързващата енергия на ядро и електрони, # 931; чи ≈ 13,6 х Z ЕГ. По този начин, енергията на електроните с ядрото на приблизително 10 7 пъти по-малки от масата на нуклид и почти никакъв ефект върху неговата маса.

Тежести нуклиди определят с помощта на устройства, наречени масови спектрометри. Схема апарат масспектрометър показано на фиг. 1.3.1. Източникът на йони AI нуклиди са положителни йони, масата Mi, които трябва да се измерва. Йони с електрически Чи заряд. подава през отвор в електрическото поле ускоряване генерирани от прилагани между AI и U. потенциална разлика D1 след преминаване който йоните придобиват кинетична енергия

и се подава със скорост V в пространствено равномерно и постоянно магнитно поле с индукция Б. вектор е перпендикулярна на равнината на чертежа и е насочено към читателя. Един йон в магнитно поле, Лоренц сила

което създава центростремителна ускорение об 2 / R. насочена към точката О. при които йон ще се движат по окръжност с радиус R. По този начин,

Изключването от (1.3.6) и (1.3.8), скоростта V. ние откриваме, че абсолютната стойност на йонна маса

Обиколка желания радиус R определено положение D1 диафрагми. D2 и D3. С избирането на стойности на U и В са изложени на инцидента с йонен Събирач на K, която се фиксира в максимално йонен ток на колектора. По този начин е установено, че йонните движи в кръг с радиус R се изчислява и масата на йон. Ако е известен йонизация множество след изваждане на известно тегло от общото тегло на електрони обвивка йон, се получава тегло на ядрото.