Ядерні сили та їх властивості. Енергія зв'язку атомних ядер. Дефект маси ядра

1) Ядерні сили - сили взаємодії між нуклонами; забезпечують більшу величину енергії зв'язку ядер в порівнянні з ін. системами. Ядерні сили є найбільш важливим і поширеним прикладом сильного взаємодії. Властивості ядерних сил:

a. Висока інтенсивність (самі інтенсивні в природі);

b. Ядерні сили-короткодействующие;

c. На відстанях, де між протонами діють ядерні сили тяжіння, вони перевершують кулонівських сили відштовхування приблизно в 100 разів;

d. Ядерні сили залежать від взаємної орієнтації спінів взаємодіючих нуклонів і від взаємної орієнтації орбітального і спінового моментів кожного з нуклонів.

e. Зарядова незалежність ядерних сил: інтенсивність ядерного взаємодії не залежить від електричного заряду нуклонів.

f. Насичення ядерних сил: кожен нуклон в ядрі взаємодіє з обмеженим числом сусідніх нуклонів.

g. Ядерні сили мають нецентральних характер.

h. Ядерні сили мають обмінний характер. Це означає, що вони обумовлені (принаймні, частково) обміном третьої часткою, пі-мезоном.

2) Під енергією зв'язку атомного ядра розуміють енергію, яку потрібно затратити, щоб розщепити ядро на окремі нуклони. Така ж енергія виділяється при утворенні ядра з вільних нуклонів. Її можна розрахувати, користуючись формулою Л. Ейнштейна, що зв'язує масу частинки і енергію:

3) Дефект маси ядра: вимірювання мас ядер показують, що маса ядра завжди менше суми мас спокою складають його вільних нейтронів і протонів

Досліди Е. Резерфорда. Планетарна модель будови атома. Поняття про будову атомів різних хімічних елементів.

1) Використовуючи природний джерело радіоактивного випромінювання, Резерфорд побудував гармату, яка давала спрямований і сфокусований потік частинок. Гармата представляла собою свинцевий ящик з вузьким прорізом, всередину якого був поміщений радіоактивний матеріал. Завдяки цьому частинки (в даному випадку альфа-частинки, що складаються з двох протонів і двох нейтронів), що випускаються радіоактивною речовиною у всіх напрямках, крім одного, поглиналися свинцевим екраном, і лише через проріз вилітав спрямований пучок альфа-частинок. Далі на шляху пучка стояло ще кілька свинцевих екранів з вузькими прорізами, відсікає частинки, що відхиляються від строго заданого спрямування. В результаті до мішені підлітав ідеально сфокусований пучок альфа-частинок, а сама мішень представляла собою найтонший лист золотої фольги. У неї-то і вдаряв альфа-промінь. Після зіткнення з атомами фольги альфа-частинки продовжували свій шлях і потрапляли на люмінесцентний екран, встановлений позаду мішені, на якому при попаданні на нього альфа-частинок реєструвалися спалахи. За ним експериментатор міг судити, в якій кількості і наскільки альфа-частинки відхиляються від напрямку прямолінійного руху в результаті зіткнень з атомами фольги.

2) Планетарна модель атома-історична модель будови атома, яку запропонував Ернест Резерфорд в результаті експерименту з розсіюванням альфа-частинок. За цією моделлю атом складається з невеликого позитивно зарядженого ядра, в якому зосереджена майже вся маса атома, навколо якого рухаються електрони, -подібні того, як планети рухаються навколо Сонця.

3) Хоча слово атом в первинному значенні позначало частинку, що не ділиться на менші частини, згідно науковим уявленням він складається з більш дрібних частинок, званих субатомними частками. Атом складається з електронів, протонів, всі атоми, крім водню-1, містять також нейтрони. Атоми різних елементів відрізняються кількістю протонів, електронів і нейтронів.