Състав ядро

След откриването през 1932. неутрони от стрелба берилиеви хелиеви ядра, наречени # 945;-частици,

DD Иваненко хипотеза, че ядрото на един атом се състои от положително заредени протони и електрически неутрални неутрони. В момента, хипотезата се потвърждава и от експерименти, и е добре позната.

Протоните и неутроните се наричат ​​нуклоните. N броя на протоните в ядрото определя заряда си и е равна на атомен номер Z елемент, наречен брой заряд, N = Z. сума Np протоните и неутроните в ядрото на Nn е равна на масовото число на атома, т.е. цяло число А, най-близо до относителната атомното тегло на елемента посочено в периодичната таблица:

Тогава броят на неутроните в ядрото елемент, равен на разликата между масата и заряда номера Nn = A - Z.

неутрони почивка маса близо до останалата част на протона и 1838.65 пъти масата на покой електрон ME - 9.109534 х 10 -31 кг. Можете да използвате не-SI мерни единици на маса - единица за атомна маса 1 Аму = 1.6 х 10 -27 кг.

Ядра химическите символи на елементи определят съответните елементи влизат в горната и долната част, съответно на тегло и за зареждане номер Z -.

Веществото в атомните ядра разпределени равномерно. Център ядро ​​опаковани нуклоните плътно. Както разстояние се увеличава от центъра на плътността на ядрената вещество постепенно намалява до нула. Вследствие на това ядрата на атомите и техните електронен слой не разполагат с ясни граници.

Линейни размери са в атомните ядра в 3 • 10 -15 -10 -14 m. Обемът и масата на ядрото е право пропорционална на броя на нуклоните. Средната гъстота на ядрената материя достига 145 • 1 015 кг / м 3. С оглед на високата плътност законно Предполага се, че нуклоните са опаковани плътно в ядрото, положително заредени протони изпитват огромни сили на взаимно отблъскване. Въпреки това, на стабилността на ядрата ни убеждава, че има някои ядрени сили на привличане между компонентите на ядрото. Изследването на свойствата на ядра на различни химични елементи могат да се определи количествено ядрени сили. Те са около 150 пъти по-електромагнитна и 10 38 пъти по-голяма от силата на тежестта. Между другото, атомното ядро ​​е толкова стабилна организация, която само загряване до 20 млрд Келвин води до разширяване на ядрото на 50% от първоначалния обем. В тази връзка, има загуба на ядрени сили, а ядрото се разпада на парчета. Има няколко теории за ядрени сили. Тя се радва на най-голяма признаване мезон теория, чиято основна разпоредби формулирана през 1935. Японски физик Х. Юкава. Според тази теория, взаимодействието между нуклоните се случва по време на непрекъсната обмяна кванти ядрената сфера с маса почивка в интервала (200-300) ми. Quanta на ядрената област са експериментално открит в космическите лъчи през 1947. и призова пи-мезони. В момента, пи-мезони, генерирани от високо енергийни ускорители.

Според теорията за мезон на ядрени сили се счита, че нуклоните, заобиколени от облак от пиони. Наличието на облаци около нуклоните обяснява как свойствата на ядрените сили, както и свойствата на самите нуклоните. Съществуването на пи-мезони, не трябва да се разглежда като независим в активната зона, тъй като тяхното излъчване и поглъщане се случва в рамките на 10 -23 секунди. Тези мезони практически не се наблюдават, и по тази причина, наречени виртуални. Процесът на взаимодействие между нуклоните се състои във взаимен обмен на виртуални пи-мезони. Въпреки това, теорията мезон на ядрени сили и описва взаимодействието на двойки нуклоните. Изчисляването на взаимодействието на много добре малонова на тази теория е математическите трудности. За да се преодолее тяхната употреба различно ядро ​​приблизителни модели, основните от които са падащото обвивка.

Обобщавайки, може да се твърди, че са получени най-добрата теория на Вътрешноядрен взаимодействия не, но въпреки това редица качествени и количествени характеристики на ядрените сили се изучават и следните изводи:

1. Ядрената енергия не може да се представи под формата на сили, действащи на един център.

2. ядрени сили са къси разстояния и на разстояние по-голямо от 1 FM = 10 -15 m практически равни на нула.

3. ядрени взаимодействия между всяка двойка нуклоните: р-п, р-р и п-р заряд притежават независимост, т.е. те са еднакви, като се предполага, че взаимодействието на Кулон между протони липсва. С други думи, ядрените сили не могат да бъдат сведени до Кулон, електромагнитни, магнитни и гравитационни. Това е специален вид сила.

4. Ядрената енергия има богата собственост. Всеки нуклон в ядрото си взаимодейства само с ограничен брой съседни нуклоните. Ето защо, чрез увеличаване на броя на нуклоните ядрени сили увеличение в сравнение с увеличаването на електрическите сили на отблъскване между протоните. Това намаление на разликата между атомни и електрически сили се дължи на нестабилността на ядрата на тежки елементи, които съдържат значителен брой протони - повече от 82.

5. Ядрената енергия зависи от ориентацията на спина на нуклон. Взаимодействието между двата протона и два неутроните е по-силен, ако техните завъртания са антипаралелни. Това се дължи на взаимното компенсиране на спиновете на нуклоните в ядрото - малък полученият спина на атомните ядра. Взаимодействието между протона и неутрона са по-силни, когато техните завъртания са успоредни.

Съвременните техники позволяват достатъчна степен на точност за измерване на тегло покой отделните нуклоните и атомна маса и следователно сърцевината. Измерванията показват, че масата на ядрото е по-малко от сумата на масите отделя нуклоните които съставляват ядрото на Mya <(Zmp + Nmn ). Разность

нарича маса дефекта. Тук милиона години. тр. Mn - тегло на основните покой, протони и неутрони; Z - броя на протоните в ядрото; N - A- Z - броя на неутроните в ядрото. Тъй като справочна литература даден масата на атома, горната формула да бъдат представени под формата на

Намаляването на теглото на формирането на ядрото се дължи на факта, че ядрото като квантова система може да съществува стабилно за дълго време, само ако минималната енергия. Въпреки това, когато се комбинират свободно нуклоните в теглото на ядката не изчезва, а се превръща в полетата на формата и се разпределя с радиация. Последното не е в противоречие с нашите идеи за света, тъй като връзката между масата и енергията, създадена от Айнщайн като E = MC 2. Джон. И, следователно, законите за запазване на масата и енергията в прехода на свободните нуклоните в ядрото и обратно на се извършват при енергийна отчитат като сърцевина и радиация. В присъствието на ядрена маса дефект Einstein формула може да се запише, както следва:

излъчване на енергия се нарича ядрена енергия. Тя е равна на енергията, която е необходима за разцепване на отделни ядра, протони и неутрони, и отстраняването им един от друг на разстояние, на което те не взаимодействат. Нуклоните не се съобщава, че кинетичната енергия. Свързващата енергия на ядрото определя силата. На енергийния контекст, можем да кажем, във формирането на ядрото на отделните нуклоните. Следователно, теглото на сърцевината се причинява от дефект в които когато се комбинират свободно нуклоните в освободена връзка ядро ​​или делене енергия. Енергията на свързване, което е разбираемо, въз основа на броя на нуклоните в ядрото. По-тежки ядра са по-малко трайни от ядрата на елементи в средата на периодичната таблица DI Менделеев.

Има два начина за получаване на енергия от ядрени реакции:

1. В делене на тежки ядра на фрагменти, номерата маса, която съответства на средната част на таблица D. Менделеев;

2. Синтез на (сливане) леки ядра. И в двата случая, специфичната енергия на реакционните продукти ще бъде по-голяма от първоначалната ядрата, и следователно, тези реакции трябва да продължат с освобождаването на енергия.