Масса ядра. Единицы измерения и методы измерения

Состав атомного ядра. Нуклоны. Нуклиды. Изотопы, изобары, изомеры.

Ядро состоитиз особых частиц - протонов и нейтронов Число нуклонов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой А. Атомы, ядра которых имеют конкретные значения А и Z, называются нуклидами. Атомы, ядра которых имеют в своем составе одинаковое число протонов Z, но различающиеся числом нуклонов А, называются изотопами химического элемента Нуклиды, ядра которых имеют одинаковое число нуклонов (одинаковое массовое число А), но различное число протонов Z, называют изобарами Нуклиды с одинаковым числом нейтронов в составе ядра называют изотонами.

16. Протонно-нейтроная диаграмма. Дорожка стабильности.

Протонно-нейтронной диаграмма (диаграммы Сегре) – таблицы, строки которой соответствуют нуклидам с одинаковым числом протонов, а столбцы – нуклидам с одинаковым числом нейтронов

1. Известно более 2000 нуклидов, из них 265 нуклидов являются стабильными нуклидами. 2 Для существующих в природе ядер Z меняется от 1 (водород) до 92 (уран). Остальные нуклиды получают искусственно. 3. Известны нуклиды с числом нуклонов А от 1 до 263 включительно. Не существует стабильных нуклидов при А = 5, 8 и при А ³ 210. 4. Область нейтронной диаграмы, где располагаются β‑стабильные нуклиды называется дорожкой стабильности. Опережающий рост числа нейтронов при больших А вызван действием дальнодействующих кулоновских сил отталкивания протонов в ядре. 5 Большинство химических элементов имеетпо несколько стабильных иb-активных нуклидов. 6. Выше дорожки стабильности располагаются β⁺‑активные нуклиды, ниже – β^-‑активные нуклиды.

7. Свойства ядер существенно зависят от четности чисел Z и N.

Масса ядра. Единицы измерения и методы измерения

Величина называется декрементом или избытком массы атома Связь между массой любого тела и его полной энергией дается формулой: . 1 эВ - энергия, приобретаемая элементарным зарядом е при прохождении им разности потенциалов в 1 В. 1 эВ = 1,602×10^-19×1 = 1,602×10^-19 Дж.. 1 а.е.м. = ≈ 931,5 МэВ, В ионном источнике ИИ создаются положительные ионы атомов, массу М_i которых необходимо измерить. Ионы, имеющие электрический заряд q_i, поступают через отверстие в ускоряющее электрическое поле, создаваемое приложенной между ИИ и Д ₁ разностью потенциалов U, после прохождения которой ионы приобретают кинетическую энергию и со скоростью v поступают в пространственно однородное и постоянное магнитное поле с индукцией В, вектор которой перпендикулярен плоскости чертежа и направлен на читателя. На ион в магнитном поле действует сила Лоренца которая создает центростремительное ускорение v ²/ R, направленное к точке О, под действием которого ион будет двигаться по окружности радиуса R. Таким образом, Окружность нужного радиуса R задается положением диафрагм Д ₁, Д ₂ и Д ₃. Подбирая величины U и В добиваются того, чтобы пучок ионов попадал на коллектор К, что фиксируется по максимуму тока ионов на коллекторе. Таким образом устанавливается, что ион движется по окружности радиуса R и вычисляется масса иона. Если известна кратность ионизации то, вычитая из массы иона известную суммарную массу электронной оболочки, получают массу ядра.