Итоги лекции N 16
- Ядро - центральная массивная часть атома, где сосредоточено более 99,95% массы атома.
- Ядро имеет положительный заряд qЯ, кратный элементарному заряду е (см. (16.1)):
где Z - зарядовое число.
- Ядро состоит из протонов и нейтронов. Протон имеет положительный заряд, нейтрон не имеет заряда.
- Масса протона mP в 1836 раз больше массы электрона. Масса нейтрона mn чуть больше, она в 1839 раз больше массы электрона. Поэтому протон стабилен, а нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино, в средне, за время, равное 12 минутам.
- Для обозначения ядер применяют следующий символ:
где Х - химический символ данного элемента в таблице Менделеева;
А - массовое число (общее число протонов и нейтронов - нуклонов - в ядре);
Z - зарядовое число.
- Масса ядра mЯ меньше, чем суммарная масса протонов и нейтронов, составляющих ядро. Разница называется дефектом массы Δ (см. (16.17):
где А - массовое число - общее число протонов и нейтронов (нуклонов) в ядре.
- Энергией связиWсв называется та энергия, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на составляющие ядро нуклоны. Она равна (см. (16.18)):
- Отношение энергии связи Wсв к числу нуклонов в ядре А называется удельной энергией связи.
- Удельная энергия связи минимальная для легких ядер (1,1 МэВ/нуклон для дейтерия), затем резко растет с ростом массового числа А. Для ядер с А от 50 до 60 удельная энергия связи максимальна (8,7 МэВ/нуклон), затем, с ростом А удельная энергия связи немного убывает. Для урана с А = 238 она равна 7,5 МэВ/нуклон.
- Нуклоны удерживаются в ядре вместе за счет сильного взаимодействия. Радиус его действия ~ 10-15 м.
- Энергетически выгодны два процесса:
1) Слияние (синтез) легких ядер в одно ядро;
2) Деление тяжелых ядер.
- Современная теория сильного взаимодействия - квантовая хромодинмика - пока далека от завершения. В первом приближении можно считать, что сильное взаимодействие нуклонов в ядре возникает за счет обмена π -мезонами.