37)Состав и основные характеристики ядер.

Атомное ядро состоит из нуклонов — положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, которые связаны между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомное ядро, рассматриваемое как класс частиц с определённым числом протонов и нейтронов, часто называется нуклидом.

Нуклоны состоят из более простых частиц трех типов, названных кварками. Кварковая компонента нуклонов реализуется в виде двух возбуждённых барионных кластеров, испускающих главным образом нуклоны

Количество протонов в ядре называется его зарядовым числом Z — это число равно порядковому номеру элемента, к которому относится атом в таблице Менделеева. Количество нейтронов в ядре называется его изотопическим числом N. Полное количество нуклонов в ядре называется его массовым числом A (очевидно A = N + Z) и приблизительно равно средней массе атома, указанной в таблице Менделеева.

38. Ядерные силы и их свойства.Нуклоны в ядрах связаны между собой ядерными силами. Ядерные силы относятся к сильному взаимодействию. Они действуют только на расстояниях не более 10 -13 см и достигают величины, в 100-1000 раз превышающей силу взаимодействия электрических зарядов. Свойства: 1) Я.с. короткодействующие 2) Я.с. являются зарядно независимыми (Протон взаимодействует с протоном с такой же силой как нейтрон взаимодействует с нейтроном) 3) Я.с. не являются центральными 4) Я.с. обладают свойством насыщения. Нуклоны взаимодействуют только со своими соседями, а с более удаленными практически не взаимодействуют. 5) Я.с. имеют обменный характер. Взаимодействие между нуклонами осуществляется путем обмена виртуальными частицами.

39. Энергия связи ядра и дефект массы. Удельная энергия связи и её зависимость от массового числа.Энергия связи ядра и дефект массы. Удельная энергия связи и её зависимость от массового числа.Энергией связи называют энергию, равную работе, которую надо совершить, чтобы расщепить ядро на свободные нуклоны. Дефект масс является мерой энергии связи атомного ядра. Дефект масс равен разности между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра: ∆m = Zm_p + Nmn – M_я Удельная энергия связи - это энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Если не считать самых легких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. Максимальную удельную энергию связи (8,6МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы. По мере перегрузки ядер нейтронами удельная энергия связи убывает.

40. Энергия связи протона, нейтрона и ядерного фрагмента

.Энергия связи протона задает степень устойчивости частицы. Формула для определения энергии связи протона имеет вид:

Значение энергии связи, вычисленное по этой формуле, равно 107,74 Мэв (≈108 Мэв) и составляет около 11,5% от энергии покоя протона. Таким образом, определена важнейшая характеристика протона, знание которой является ключевым моментом для реализации нового способа получения энергии. Если протону сообщить дополнительную энергию, такую, чтобы она превышала энергию связи (≈108 MeV), то он становится неустойчивым и распадается на легкие частицы, имеющие очень малое время жизни.

41. Радиоактивность, основной закон радиоактивного распада.

Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение называются радиоактивными.Закон радиоактивного распада: Современная формулировка закона: dN/dt=–λN ,что означает, что число распадов за интервал времени t в произвольном веществе пропорционально числу имеющихся в образце атомов N.  — постоянная распада, которая характеризует вероятность радиоактивного распада за единицу времени.