«Ротационная» модель ядра.

1950Г. Рейнуотер, была развита в работах о. Бора и б. Моттельсона.

● ядро представляет собой эллипсоид вращения;

● в ядрах где Е_кул < Е_я нуклоны ведут себя как «идеальный газ», движутся независимо друг от друга в несферической эллипсоидальной потенциальной яме;

● в ядрах где Е_кул > Е_я учитывается взаимодействие нуклонов в потенциальной яме, главную роль играют парные корреляции «сверхтекучего типа» (нуклоны образуют «куперовские пары»).

В настоящее время структура атомного ядра уточняется по мере накопления данных.

Силы, удерживающие нуклоны в ядре называются ядерными силами. Свойства ядерных сил:

• Относятся к сильному взаимодействию;

• Самые интенсивные силы (в тысячу раз больше кулоновских сил);

• Интенсивность ядерных сил зависит от числа нуклонов в ядре, от взаимной ориентации спинов и т.д.;

• Коротко действующие силы, радиус действия ≈ 10 ^-15м, определяется комптоновской длиной волны π – мезонов;

• Являются силами притяжения, нуклоны в ядре взаимодействуют только с ближайшими частицами, а не со всеми частицами ядра;

• Обладают изотопической инвариантностью, т.е. являются зарядово – независимыми силами;

• Обладают свойством насыщения (удельная энергия связи слабо меняется при изменении массового числа А, для большинства атомов Е_{св уд} ≈ 6 – 8 МэВ).

• Взаимодействие носит обменный характер.

Энергия связи – это минимальная работа, которую необходимо совершить, чтобы разделить ядро на составные части.

Е_св = Δm c² Δm = (N_pm_p + N_nm_n) – M_я

Δm – дефект масс.

Е_св.уд =

В зависимости от числа протонов и нейтронов в ядре различают устойчивые и неустойчивые ядра.

Устойчивые ядра: «чётно – чётные» ядра.

а) «магические ядра» - ядра, в которых число протонов или число нейтронов равно одному из чисел 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. (числа называются магическими т.к. отражают периодичность заполнения энергетических оболочек ядра, ядра характеризуются сферической симметрией и химической пассивностью).

б) «дважды магические ядра» - наиболее устойчивые ядра, в них число протонов и число нейтронов является магическим числом. Этих ядер пять: ₂He⁴, ₈O¹⁶, ₂₀Ca⁴⁰, ₂₀Ca⁴⁸, ₈₂Pb²⁰⁶.

Неустойчивые ядра: «нечётные ядра».

(При заполнении минимального уровня энергии нуклоны переходят на другой уровень).

Исключение! (ядра элементов, где число протонов и нейтронов одинаково, являются устойчивыми)

₁H², ₃Li⁶, ₅B¹⁰, ₇N¹⁴.