Читайте также:
|
Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов, связанных между собой сильным ядерным взаимодействием. По отношению к этому взаимодействию эти частицы ничем не отличаются друг от друга и поэтому именуются общим термином нуклоны.
Сильное взаимодействие обусловлено обменными процессами между нуклонами и действует на расстоянии не более 10-14м. Радиус атомного ядра не превышает эту величину, т.е. в десятки тысяч раз меньше радиуса атома. Носителем обменных сил является π – мезон (пион), масса которого mπ составляет 270 me (где me – масса электрона).
Обобщенно поле сильных ядерных сил описывается так называемым потенциалом Юкавы
(12.1)
где K – некая положительная калибровочная константа, r – расстояние от центра ядра.
Расположение нуклонов внутри ядра определяется квантовым центрально - симметричным уравнением Шредингера (11.11,а). Это значит, что они располагаются внутри ядра на дискретных орбитах, определяемых квантовыми числами Kr=n, Kβ, Kα. Отличие внутренней структуры ядра от структуры атома заключается в том, что у ядра нет центральной части.
Связь между нуклонами в ядре образовалась за счет потери ими части массы покоя, в то время как связь между электроном и ядром в атоме – за счет излучения фотонов, не имеющих массу покоя. Поэтому масса ядра всех элементов несколько меньше, чем масса входящих в них протонов и нейтронов. Причем это различие у всех элементов не одинаково. Если вывести среднюю для всех ядер величину дефекта массы, то превышение над ней свидетельствует об уменьшение связи частиц в ядре и наоборот. Сама связь нуклонов внутри ядра также неодинакова. Некоторые нуклоны связаны между собой более прочно, нежели с другими нуклонами этого же ядра. Обьединенные части ядер именуются кластерами. Ими являются α – частицы, состоящие из 2 нейтронов и 2 протонов– (2n+2p), ядра
Наличие кластеров предопределяет схему естественного распада ядер (особенно тяжелых) – см. следующий параграф.
В заключение параграфа напомним, что количество протонов в ядрах р определяет химические свойства элемента, образованного ими, и число электронов в оболочке соответствующего атома. Количество нейтронов при этом может быть различным, колеблясь в пределах от p до 1,2p у легких ядер и до 2p – 2,5p у тяжелых. В сумме (p+n) образуют атомный вес. У одного и того же элемента таким образом может быть несколько изотопов, отличающихся друг от друга атомным весом Z.
Иногда термин изотоп относят к наименее распространенным в природе разновидностям данного элемента.
Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 64 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Элементарные частицы | | | Ядерные процессы |