Характеристики атомного ядра

Однією з найважливіших характеристик атомного ядра є зарядове число Z, яке дорівнює числу протонів, що входять до складу атомного ядра, і визначає його заряд + Zе. Число Z визначає порядковий номер хімічного елемента в таблиці Менделєєва, тому його називають атомним номером ядра.

Число нуклонів у ядрі (сума нейтронів і протонів) позначається буквою А і називається масовим числом ядра. Тоді число нейтронів в ядрі буде

N=A-Z (5.2)

Для позначення ядер застосовується символ , де Х – хімічний символ якого-небудь елемента. Ядра з однаковим зарядовим числом Z, але з різними масовими числами А – називаються ізотопами. Більшість хімічних елементів мають по декілька стабільних ізотопів: у кисня три (), у олова десять, у водня є три ізотопа ( - водень, - важкий водень або дейтерій, - тритій, який радіоактивний (тобто нестабільний).

Розмір ядра, яке можна рахувати у першому наближенні шаром з радіусом r, визначається масовим числом:

.

Якщо об’єм ядра пропорційний числу нуклонів у ньому. То густина речовини в усіх ядрах приблизно однакова.

Спіни нуклонів складаються в результуючий спін ядра. Так як спін нуклона ½, то квантове число спіна ядра буде напівцілим при непарному числі нуклонів А, і цілим або нульовим при парному А. Спіни ядер І не перевищують зазвичай декількох одиниць, тобто спіни більшої частини нуклонів у ядрі компенсуються, розташовуючись антипаралельно.

Механічний момент М_і ядра складається з моментів електронної оболонки М_j а повний момент імпульса атома позначається М_F і визначається квантовим числом F.

Взаємодією магнітних моментів електронів у ядрі пояснюється наявність тонкої та надтонкої структури атомних спектрів.