Изотопы, изобары, изотоны

ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ ЯДРА 

Содержание: Строение атомного ядра. Модели ядра. Природа ядерных сил. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, α –, β – и γ – излучение атомных ядер.

 

Строение атомного ядра

Состав ядра

            Атомное ядро это положительно заряженная центральная часть атома, в которой сосредо­точена вся масса атома.

 

Атомное ядро любого химического элемента (кроме ато­ма водорода) состоит из протонов и нейтронов (рис. 12.1). Эти частицы называются нуклонами.

 

Рис. 12.1

Характеристики нуклонов	Протон (p)	Нейтрон (п)
Электрический заряд	Кл	0
Масса	кг = 1,00759 а.е.м. = 938.28 МэВ	кг = 1,00898 а.е.м. = 939.55 МэВ
Масса в	1836	1839
Спин

[  – масса электрона; e – элементарный заряд, – постоянная Планка; протоны и нейтроны являются фермионами, а.е.м. – атомная единица массы. Одной атомной единице массы соответствует атомная единица энергии (а.е.э.): 1 а.е.э.=931.5016 МэВ.]

Магнитные моменты протона и нейтрона соответственно равны:

 

, ,

 

где  – ядерный магнетон.

 

Характеристики атомного ядра

Основными величинами, ха­рактеризующими атомное ядро, являются зарядовое Z и массо­вое А числа.

Характе- ристика	Обозначение	Определение
Зарядовое число	Z	Равно числу протонов в ядре, совпадает с порядковым номером химического элемента в Периодической системе элементов
Массовое число	A=Z+N	Равно числу нуклонов в ядре (числу протонов Z и нейтронов N)
Заряд ядра	+Ze	Поскольку атом нейтрален, то заряд ядра определяет и число электронов в атоме

Итак, число Z равно количеству протонов в ядре и опре­деляет его электрический заряд Ze. Его также называют атом­ным номером. Массовое число А определяет число нуклонов в ядре. Число же нейтронов в ядре

N = А – Z.

Символически эти характеристики ядра обозначают так:

 

 

Изотопы, изобары, изотоны

Изотопы	Изобары	Изотоны
Атомные ядра одного и того же элемента с различ­ным числом нейтронов	Атомные ядра различ­ных элементов с одина­ковым массовым числом	Атомные ядра различ­ных элементов с одинако­вым числом нейтронов
Изотопы имеют одина-ковые Z, но разные А	Изобары имеют одина­ковые А, но разные Z	Изотоны имеют одина-ковые N, но разные Z и А
Пример:     водород дейтерий      тритий	Пример:   , ,	Пример: , ,