Состав и характеристики атомного ядра


Ядро атома состоит из нуклонов, удерживаемых вместе ядерными силами. В начале 20-го века стало ясно, что ядро атома так же, как и сам атом, состоит из более мелких частиц. Раздел физики, изучающий строение атомных ядер, процессы их превращения и механизмы ядерных реакций, называют ядерной физикой. Одной из основных характеристик атомного ядра является его электрический заряд. Число Z, определяющее заряд атома, называют зарядовым числом. Положительно заряженная частица, входящая в состав атомных ядер, была обнаружена Томсоном в 1907 г. Отверстие О в контейнера было закрыто металлической фольгой Ф, через которую α-частицы проникать не могли и экраном Э, покрытым кристаллами сернистого цинка, свечение которых наблюдали с помощью микроскопа При заполнении контейнера азотом и другими газообразными веществами на экране возникали световые вспышки, указывающие на появление каких-то частиц, способных проникать через фольгу, полностью задерживающую поток α-частиц. Частицы, образующиеся при столкновении α-частиц с атомами газа, были названы протонами и обозначаются буквой p. В состав атомных ядер могут входить не только заряженные протоны, но их электронейтральные двойники, называемые нейтронами и обозначаемыми буквой n Нейтроны были открыты английским физиком Дж. Чэдвиком в 1932 г. Это излучение состояло из потока нейтронов и легко проходило через слой свинца с толщиной 10-20 см. Высокую проникающую способность нейтронов объясняют их электронейтральностью. После открытия нейтрона советский ученый Иваненко и немецкий физик Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра, согласно которой оно состоит из частиц двух видов — протонов и нейтронов, называемых нуклонами. Ядра химических элементов обозначают символомгде X — химический символ элемента. Например, - ядро водорода, - ядро углерода, а - ядро кислорода. Все свойства химического элемента определяются зарядом его ядра, т. Однако ядра одного и того же химического элемента могут содержать разное число нейтронов. Разновидности химического элемента, отличающиеся только числом нейтронов, называют изотопами. У большинства элементов имеется несколько изотопов. Например, у водорода три изотопа: - обычный водород, - дейтерий и - тритий. В естественных условиях химические элементы представляют собой смесь изотопов. Поэтому относительная атомная масса элемента, зависящая от процентного содержания изотопов в природе, всегда отличается от целых чисел. Чтобы атомные ядра были стабильными, протоны и нейтроны должны удерживаться внутри ядра силами, превышающими кулоновские силы отталкивания протонов. Гравитационные силы относительно слабы и поэтому не могут удержать протоны в ядре. Силы, удерживающие нуклоны в ядре, называют ядерными. Ядерные силы действуют только на расстояниях, сравнимых с размером ядра 10 -14 — 10 -15 мгде они в десятки раз больше кулоновских. На бóльших расстояниях действием ядерных сил можно пренебречь. Вопросы для повторения: · Что называют нуклонами и массовым числом? · Дайте определение изотопов. · Что называют ядерными силами? Схема установки, с помощью которой были обнаружены протоны, p. Приглашаю в группу на Facebook.

комментарий:

комментарий
 

Во сколько раз приближенно масса любого нуклона больше массы электрона? Известно около 3500 ядер, отличающихся друг от друга либо числом протонов, либо числом нейтронов, либо тем и другим.