atommag
Az adatok nagy része az ügyet az atom nem egyenletesen eloszlik a térfogata az atom, és vákuumban sűrű magot, amelyek mérete (
10 -15 m) A 100000. része a mérete az atom. nukleáris anyag sűrűsége igen magas.
Az atommag pozitív töltése van, többszöröse az elemi töltés e. és a megfelelő magspin mágneses pillanatok és mechanikus.
Kölcsönhatása atomi mágneses momentumát az elektron és a mag vezet felosztása a spektrális vonalak atomi sugárzás egyenlő, amely meghatározza a hiperfinom szerkezete az optikai spektrum egy atom.
Készítmény magja - a nukleonok (protonok és neutronok).
Proton - p - stabil részecske (élettartam -) nucleus hidrogénatom pozitív töltésű e és tömeges
Saját mágneses momentuma. ahol
J / T - nukleáris magneton.
Intrinsic mágneses momentuma a proton megközelítőleg 660-szor kisebb, mint a belső mágneses momentuma az elektron.
Neutron - N - elektromosan töltéssel elemi részecske tömege
Neutron spin-S =.
Saját mágneses momentuma. A mínusz jel arra utal, hogy a mechanikai és mágneses momentum ellentétes a neutron fontosságát.
A szabad állapotban, a neutron instabil (átlagos élettartamát perc), és a spontán bomlik, hogy egy proton kibocsátásával egy elektron és egy antineutrinó és
Jellemzői az atommag
Z - töltés száma egyenlő a protonok száma a sejtmagban, és egy atomszáma a periódusos.
A - tömegszám száma egyenlő a nukleonok a sejtmagban.
Ami a száma Z csak egy szimbóluma a kémiai elem, azt gyakran nem jelezzük. Például, 238 U.
Konkrét atomok száma protonok és a neutronok nevezett nuklidokat.
Nuklidokat a protonok száma megegyezik az úgynevezett izotópok. izotópjai atomok gyakorlatilag nagyon hasonló fizikai-kémiai tulajdonságokkal, néhány esetet kivéve. Legfőképpen ez a különbség a három nuklidok 1 H1. H1 2 (deutérium), 3 H1 (trícium). Cores a deutérium és a trícium nevezzük - deuteron (d) és a Triton (t).
Jelenleg mintegy 1500 különböző magok Z 1-117 és A 1-től 271. Néhány ilyen magok stabil. Sok magok Z 93-115 állítottuk elő mesterségesen magreakciók.
Méretek függ magok számának ezekben nukleonokból.
Első közelítésben, akkor feltételezhetjük, egy gömb alakú mag, és ha A> 10, a hatásos sugár többségének magok határozzák meglehetősen pontosan a következő képlettel
F = 1 fm = 10 -15 m - Fermi (név hossza egység alkalmazott magfizikai, egyenlő egy femtometru.
-I centrifugálás sejtmagban. Ő áll a nukleon spin és pálya pillanatokat. nukleon spin. Ezért pörögni magok lehetnek egész vagy fél-egész - számától függően nukleonok.
Az alapállapotú stabil magok. Ez azt jelzi, hogy a legtöbb impulzus pillanatok nukleonokat kioltják egymást, hogy található „antiparallel”.
Minden magok száma páros protonok és a neutronok pörögni alapállapotú I = 0.
A tömeg és nukleáris kötési energia
Kernel Súly adalékanyag mennyisége nem - nem egyenlő a tömegek összege magját alkotó nukleonok. Az ok az erős kölcsönhatást nukleonok.
Ilyen kölcsönhatás következtében a teljes elkülönítését a nucleus különálló szabad nukleonok szükséges ahhoz, hogy a minimális munka, amely meghatározza a kötési energia Eb sejtmagban.
Ehelyett ez az energia felszabadul (formájában, például elektromágneses sugárzás) a kialakulása a szabad mag nukleonokból.
Ha kifejezetten a tömeg a nukleonok és atommagok energia egységek, a
Mivel a táblázatok nem tömeges magok és a nuklidok, amelyek a gyakorlatban formula
TA nuklid megfelelő tömeg tömege sejtmagban.
Ha olyan táblák tömeges Radionuklid hibák, amelyek általános képletű
1 amu = 931,5 MeV
A „vonatkoztatási pontja” fogadták nuklid 12 C. hiba, amely tömeg nulla.
Specifikus kötési energia az úgynevezett energia eső átlagos nukleonpáronként, azaz (). Ez az érték jellemzi a mértéke alapvető erőt. annál. a mag erősebb.
A munka szükséges a hasítási a nukleáris m tömegű két részecskék tömegekkel m1 és m2 egyenlő a kötési energiája a részecskék a kezdeti magot
Különösen erős atommagok tömegszáma A
Mivel a növekedés, és csökken a specifikus kötési energia csökken, és a nehéz magok válnak energetikailag kedvező osztani, amely egy stabilabb mag, és a könnyű atommagok fordítva előnyösen összeolvad egymással.
Mindkét esetben energia szabadul fel. Például, ha 235 U hasadási mag - mintegy 200 MeV (elsősorban a formájában a kinetikus energia a repülő eltekintve az intézkedés alapján a Coulomb-taszítás erők fragmens).
És a fúziós a deuteron Triton (d + t = α + n) szintetizált α-részecskék (4 Ő) a kibocsátást az energiája 17,6 MeV. Az első esetben, a felszabaduló energia az úgynevezett nukleáris. Második - fúzió. Egységnyi tömegű, a második esetben kiosztott 5-ször több energiát igényel, mint az első.
Hatalmas energia a nukleonok a magok (összehasonlítva a kötési energia az elektronok az atom
10 eV) azt jelzi, hogy a nagy aktus közötti nukleonok nukleáris vonzóerő, melyekhez képest az elektromágneses taszító erő is százszor gyengébb.
Különösen nukleáris erők:
1) Tartomány
10 -15 m (rövid hatótávolságú). Lényegesen rövidebb távolságokra nukleonok látnivaló helyébe taszítás őket. Abban a nagy távolságok, a nukleáris erők nem jelennek meg.
2) A díj függetlenségét. amely abban nyilvánul meg, ugyanabban a kölcsönhatás erők nukleonokat p-n, p-p, n-p.
3) Ezek az erők nem központi. mert orientytsii függ a spin a nukleon.
4) rendelkeznek az ingatlan nasyscheniya- egyes nukleonra a sejtmagban reagáltatjuk korlátozott számú legközelebbi nukleonok.
A kölcsönhatás mechanizmusa nukleonok:
Szerint a klasszikus fizika az a szemcsék közötti kölcsönhatások végezzük erőtereket.
A kvantumfizika nem változik ezt a nézetet, de figyelembe vette a kvantum tulajdonságai terén: minden területen meg kell felelnie bizonyos részecske - kvantummező. amely a hordozó kölcsönhatás. Az egyik kölcsönható nukleon bocsát ki kvantummező elnyeli a másikat.
Lényeges, hogy a csere a részecskék alapját összes interakció általában, és egy alapvető tulajdonsága a kvantum jellegű (például elektromágneses kölcsönhatás történik cseréje fotonok).
A reakcióban nukleonok quanta mezők π-mezonoknak, foglalnak el köztes helyzetben az elektron tömeg és nukleonnak.
Szerint a klasszikus fizika törvényei, az ilyen eljárások nem mehet megsértése miatt a törvény az energiamegmaradás. Nem szabad neutron spontán alakulnak a neutron + π-mezon. össztömege nagyobb mint az a tömeg a neutron.
A kvantumelmélet eltávolítja a tilalmat. A arány a bizonytalanság, hogy az energiarendszer lehet végezni egy eltérést? E. melynek hossza nem haladhatja meg az értéket. Ebben az esetben a törvénysértés az energiamegmaradás az emisszió π-mezon nem mutatható ki.
Részecske emissziós és abszorpciós fordul elő, hogy a látszólagos törvénysértés az energiamegmaradás, az úgynevezett virtuális részecskék.
Egységes nukleon körül mindig az úgynevezett „mezon kabátot”, azaz egy felhő virtuális π-mezonoknak. aki szüntelenül kibocsátott és elnyelt a nukleon.
Amikor két nukleon közeledik egymáshoz, és bundájuk elkezd megérinteni mezon, a feltételeket a cseréje virtuális mezonoknak - van egy nukleáris erő. A sugara a nukleáris erők a sorrendben a Compton-hullámhossza. Tapasztalatból tudjuk, hogy m, ami lehetővé teszi, hogy megbecsüljük a tömege π-mezonoknak. tπ
Függése a sugara a nukleáris erők a tömege virtuális részecskék - hordozói kölcsönhatás - alapvető kvantum törvény.
Ez a törvény határozza meg a hosszú távú elektromágneses erők a QUANTA az elektromágneses mező - a virtuális fotonok tömegtelen részecskék, amelyek tetszőlegesen kicsi enargit.