Атомное ядро, его основные характеристики

ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА

Атомное ядро состоит их ядерных частиц (нуклонов), т.е. протонов p и нейтронов n. Протон обладает зарядом +e и имеет массу =1,00728 а.е.м. одна а.е.м. равна 1,6606 10^-27 кг и равна 1/12 массы изотопа углерода . Масса протона превосходит массу электрона в 1836 раз. Нейтрон - электрически нейтральная частица с массой близкой к массе протона. Количество протонов в ядре нейтрального атома равно числу электронов Z в его оболочке. Известно, что Z - порядковый номер элемента. Заряд ядра, определяющий индивидуальность атома равен + Z_e, т. е. заряду входящих в него протонов.

Массы атомов мало отличаются от массы их ядер (электроны по массе << массы ядра). Полное число протонов и нейтронов дает массовое число А, т.е.

A=Z+N (24.1)

Ядро обозначается символом элемента, но с двумя индексами (). При этом Z=6; А=12. Ядра с одинаковыми Z, но разными А называются изотопами. Т. к. свойства элемента определяется числом электронов, то изотопы имеют одинаковые физические и химические свойства.

Примеры изотопов:

Радиус ядра определяется формулой R_я»1.3 см. (почти в 10⁶ раз меньше радиуса атома). Объем ядра пропорционален его массе, т.е. числу содержащихся в нем нуклонов.

Как протон, так и нейтрон обладают спином, равным?и, следовательно, магнитным моментом. Единицей магнитного момента для нуклонов является ядерный магнетон , который в 1836 раз меньше магнетона Бора. Спин ядра является векторной суммой спинов нуклонов. Спины большинства нуклонов в ядре взаимно компенсируются. Ядра с отличным от нуля спином обладают магнитным моментом, т.е. являются парамагнитными. В связи с этим был разработан метод исследования ядер - ядерный парамагнитный резонанс (ЯМР).

Дата добавления: 2014-01-04