Изомера ядра Вг^у одного из них период полураспада18 минут, у другого 4,4часа

Массовое число определяет число нуклонов в ядре, т.е, суммарное число протонов и нейтронов. Количество протонов, содержащихся в ядре равно атомному номеру элемента. Следовательно, число нейтронов, содержащихся в ядре равно N = А - 2,

Ядра, с одинаковым числом нейтронов носят название изотопов. Примером их могут служить ядра элементов Сб¹³, Мт¹⁴ и т.д.

Масса атомного ядра практически совпадает с массой всего атома, т.к. масса электронов, содержащихся в атоме ничтожно мала. Массу атомов измеряют в атомных единицах массы, обозначается а.е.м.

2д&л1,=— массы атома кислорода = 1,б597х 10 кг 16 Для ядер, которые содержат четное число электронов, спины электронов внутри ядер попарно компенсируются. Для ядер, у которых число электронов нечетное, такую компенсацию получить нельзя. Вместе с тем, соотношение величин магнитных моментов ядра и электронов в таких веществах такое же, как и в веществах, имеющих

четное число электронов,

Эти противоречия были разрешены в результате открытия нейтрона, В 1934 году ДД.Иваненко высказал гипотезу о том, что атомные ядра состоят только из протонов и нейтронов. Эта же гипотеза была высказана Гейзенбергом и подробно разработана

им количественно.

Представление о протонно-нейтронном составе атомных ядер подтверждено большим экспериментальным материалом и в наши дни является общепризнанным. Такая модель ядра показывает, что в отличие от протона магнитный и механический моменты нейтронов направлены в разные стороны. Магнитные моменты протона и нейтрона по порядку величины сравнимы между собой. Поэтому ядра, построенные из нуклонов должны иметь магнитные моменты такого же порядка величины, Опыты подтверждают это.

Масса и энергия связи ядра:

Ядра, содержащие положительно заряженные протоны и нейтроны, лишенные заряда, представляют собой устойчивые образования, хотя между протонами существует кулоновское отталкивание. Устойчивость атомных ядер означает, что между нуклонами в ядрах гижс с^/ть 1;вяаь.

Введем понятие об энергии связи нуклона. Энергией связи нуклона в ядре называется физическая величина, равная той работе, которую нужно совершить для удаления нуклона из ядра,

Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра из составляющих его нуклонов, должна выделятся та же энергия, которую необходимо затратить при расщеплении ядра,

Оценим энергию связи атомных ядер. Измерения масс ядер показывают, что маса покоя ядра меньше, чем сумма масс покоя составляющих его нуклонов. Это объясняется выделением энергии связи при образовании ядра. энергия покоя связана с массой покоя тела соотношением

л

Е^=тс²^ где с - скорость света в вакууме,

Энергия связи, выделяющаяся при образовании ядра, соответственно, равна:

Д^-Ддгс²

где &т - уменьшение суммарной массы покоя при образовании ядра из нуклонов.

Если ядро с массой М, образовано из 2 протонов и (А - 2) нейтронов, то величина &т равна:

Дт=йя^, +(Л-7)/п^ -М

где т? и тц - масса протона и нейтрона. Тогда:

В практических расчетах наряду с энергией связи применяется величина, так называемого дефекта массы. Дефект массы - это разность между массой атома, измеренной в атомных единицах массы и массовым числом, т.е.

&Х=М-А где Х- символ элемента, А - массовое число. Дефект массы кислорода равен нулю, т.к, его масса, выраженная в атомных единицах массы равна массовому числу. В ядерной физики вводится понятие об удельной энергии связи в ядре. Удельная энергия связи в ядре - это энергия, приходящаяся на один нуклон. Кривая зависимости удельной энергии связи от массового числа приведена ниже,

Как следует из графика, наиболее прочно связаны нуклоны в ядрах имеющих массовое число, изменяющееся в пределах 28 -< А -< 1 3 8, что соответствует элементам, лежащим в середине

таблицы Менделеева от Я,²⁸ до Ва^.

Силы, действующие между нуклонами в ядре, называются ядерными. Ядерные силы - это силы притяжения. Ядерное притяжение гораздо сильнее электростатического отталкивания протонов. Ядерные силы по своей природе являются особыми силами, отличными от всех известных нам ранее сил. Основными

особенностями этих сил является следующее;

1) Ядерные силы являются короткодействующими. При расстояниях,

1 "^

превышающих 2-10" см действие их уже не обнаруживается, при

1 "3

расстояниях, меньших 1-10" см притяжение нуклонов заменяется

отталкиванием 2^ Ядерное взаимодействие не зависит от заряда нуклонов. Ядерные

Дата добавления: 2014-01-14