Нуклони. Заряд і масове число. Ізотопи

ІV. Змістовий модуль 3

Фізика атомного ядра. Фізика елементарних частинок.

Фундаментальні взаємодії

Теоретичне ядро

Склад ядра

Нуклони. Заряд і масове число. Ізотопи

До 1932 року чіткого розуміння структури ядра не було. Були різні варіанти (ядро складалось із протонів та електронів; тільки з протонів та ін.), але розрахунки показали, що в дійсності ядро було набагато важче.

У 1932 році англійський вчений Д. Чедвік відкрив нейтрон. При бомбардуванні берилію α-частинками був одержаний ізотоп вуглецю. Було виявлено якесь сильне випромінювання, нейтральне, з великою проникною здатністю. Це були окремі частинки, які згодом назвали нейтронами:

.

Після відкриття нейтрону радянський фізик Іванов і незалежно від нього Гейзенберг запропонували протонно-нейтронну модель ядра. Ядро складалося з протонів і нейтронів. Але при цьому не було згадано про те, яким чином розташовуються в ядрі протони і нейтрони.

Протон (р) – позитивно заряджена частинка. Заряд (q), маса (m), радіус (r), час життя (t), магнітний момент (р), спін (s), наведені нижче:

(),

,

,

,

,

.

У кожному ядрі мало б міститися стільки протонів, скільки електронів в атомі, і це забезпечувало електронейтральність атома.

Для опису магнітних характеристик нуклонів і ядер користують­ся ядерним магнетоном (у 1836 разів меншим від магнетону Бора):

.

Нейтрон (n) – нейтральна частинка. Характеристики наведені нижче:

,

,

,

,

,

.

Хоча нейтрон позбавлений заряду, все ж він має магнітний момент, що дорівнює – 1,91 ядерних магнетонів. Знак мінус тут вказує, що за напрямом магнітний момент протилежний спіну нейтрона.

У вільному стані нейтрон нестійкий і самовільно розпадається (період піврозпаду Т = 12 хв): випромінюючи β -частинку і антинейтрино, він перетворюється у протон.

Поиск по сайту: