Устойчивость ядра

Z 2

Э Не

А 4

Фундаментальные взаимодействия

Вид взаимодействия	Сильное (ядерное)	Электромагнитное	Слабое	Гравитационное
Частицы, передающие взаимодействие	глюоны	фотоны	W^+, Z – промежуточные векторные бозоны	гравитоны
Участвуют во взаимодействии	адроны	заряженные, адроны	лептоны, адроны	все элементарные частицы
Примеры проявления взаимодействия	взаимодействие нуклонов в ядрах атомов	взаимодействие электрических зарядов, токов, электрических и магнитных полей	взаимодействие элементарных частиц при радиоактивном распаде	взаимодействие всех тел
Радиус взаимодействия	10^-15м		10^-18м

Фундаментальные взаимодействия характеризуются средней энергией, вовлеченной в процесс: сильное протекает в 100 раз энергичнее электромагнитного, в 100000 раз энергичнее слабого, в 10³⁸ раз сильнее гравитационного.

7.2. Строение атомных ядер. Изотопы.

Протон («первый») – элементарная частица, обладающая массой 1,00728 а.е.м. и положительным зарядом, равным по абсолютной величине заряду электрона.

Нейтрон – элементарная частица, не обладающая электрическим зарядом; масса составляет 1,00867 а.е.м.

Сумма числа протонов и числа нейтронов, содержащихся в ядре атома, - массовое число атома (ядра) – А. Количество протонов – зарядовое число ядра– Z – определяет и количество электронов в атоме. Число нейтронов = A – Z.

Поскольку и протон, и нейтрон имеют массу, очень близкую к атомной единице массы, то А приближенно выражает его атомную массу.

· Обусловлена связью между нуклонами за счет ядерных сил:

ü действуют на расстоянии порядка 10^-15м

ü проявление сильного взаимодействия

ü ядерные силы притяжения превышают силы отталкивания, вызываемые присутствием одноименных зарядов, и обеспечивают устойчивость ядра.

· Не всякое сочетание протонов с нейтронами устойчиво:

ü ядра атомов более легких элементов устойчивы, когда число нейтронов приблизительно равно числу протонов

ü по мере увеличения заряда ядра относительное число нейтронов, необходимых для устойчивости, растет, достигая в последних рядах периодической системы значительного перевеса над числом протонов; например Bi 209 - 83 = 126

A p⁺ n⁰

ü ядра более тяжелых элементов вообще не устойчивы.

Дефект массы – масса ядра всегда меньше суммы масс всех составляющих ядро частиц (p⁺ и n⁰), рассматриваемых отделенными друг от друга.

Объяснение: E=mc² – каждому изменению массы должно отвечать и соответствующее изменение энергии. Например, при образовании 0,03 г Не выделяется 2,7.10¹²Дж энергии (такое количество энергии вырабатывает достаточно мощная электростанция в течение часа).

Энергия связи ядра – величина энергии, выделяющейся при образовании данного ядра из протонов и нейтронов – характеризует его устойчивость.

Ядра всех атомов данного имеют одинаковый заряд (число p⁺), но число n⁰ может быть разным. Изотопы («изос» - одинаковый, «топос» - место) – атомы, обладающие одинаковым зарядом ядра, но разным числом n⁰ (разным массовым числом):

· пример - природный хлор состоит из двух изотопов с массовыми числами 35 и 37

Дата добавления: 2014-01-11