3. Все написанные ранее формулы являются результатом решения уравнения Шредингера для коллективизированных электронов.
Состав и характеристика атомного ядра.
Атом(q=0)=электрон(нуклоны+Ze)+ядро(-Ze).
Общее их число в ядре А - массовое число.
Протоны.
q=+e; nпр=Z -число протонов.; mпр=1836*me
E=mc2; m=[а.е.м.]; 1а.е.м.=931 МэВ.; 1эВ=1,6*10-19 Дж.
mэл=0,511 МэВ.; mпр =938,2 МэВ.; S=1/2 -спин.
rяд.=1,2*10-13 A1/3 см
Нейтрон (не вносит вклада в заряд).
q=0; nн=A-Z -число протонов.; mн=2000*me
mн=939,5 МэВ; S=1/2
-любое ядро имеет изотопы.
А- число нуклонов.
Изотопы- разновидность одного и того же элемента.
- обычн водор (nпр=1; nн=0); - дейтер (nпр=1; nн=1); - трит (nпр=1; nн=2).
Некоторые отличительные особенности ядерного взаимодействия.
1. Гравитационное; 2. Электромагнитное; 3. Сильное; 4. Слабое.
А). Силы короткодействующие (10-13).
r<1*10-13 см (на расстояниях, меньших). Силы притяжения заменяются на силы отталкивания.
r>2*10-13 см (на расстояниях, больших). Силы вообще не проявляются.
Б). Ядерные силы обладают свойством насыщения. На это указывает зависимость радиуса ядра от массового числа (rя=f(A)).
В). Ядерные силы обладают зарядной независимости: протон и нейтрон, 2 протона, 2 нейтрона взаимодействуют одинаково (не зависимо от заряда).
Г). Ядерное взаимодействие является сильным взаимодействием. Чтобы разбить ядро на образующие его нуклоны, необходимо совершить значительную работу.
В соответствии с законом сохранения энергии обратный процесс – образование ядра, - должен сопровождаться выделением энергии, которая получила название энергия связи ядра (, где – изменение массы нуклонов при образовании ядра – дефект массы).
; m=[а.е.м.] ;
-расч форм для энергии связи.
Радиоактивность- самопроизвольное выделение энергии. Результат – ядерный процесс на уровне ядра.
Может идти тремя способами:
1. -распад. Поток ядер атомов гелия ()– квантовый процесс.
2. -распад. Поток электронов (чаще встречающийся) . ‘0’ означает, что в ядре электронов нет.
3. -излучение. Электромагнитное (световые, волновые и квантовые свойства).
(рентгеновское )
-больше рентгеновского. Присутствует при всех типах распада.
Схема –распада.
Схема –распада. -превращение нейтрона в протон.
-нейтрино. Определили по спину: ½=½-½+½.
N -число радиоактивных ядер, оставшихся к моменту времени t.
N0 -начальное число радиоактивных ядер.
-постоянная радиоактивного распада (характеристика радиоактивного ядра).
Второй характеристикой ядра является период полураспада (T) – время, за которое распадается половина ядер.
Связь междуи периодом полураспада: