§1 شارژ و وزن، هسته های هسته ای

مهمترین ویژگی های هسته شارژ و جرم آن است M..

Z.- اتهام هسته توسط تعداد اتهامات ابتدایی مثبت متمرکز شده در هسته تعیین می شود. حامل شارژ اولیه مثبت r \u003d 1،6021 · 10 -19 کل CL در هسته پروتون است. اتم به طور کلی خنثی است و شارژ هسته تعداد الکترون ها را در اتم تعیین می کند. توزیع الکترونها در اتم در پوسته های انرژی و زیرمجموعه ها به طور قابل توجهی بستگی به تعداد کل آنها در اتم دارد. بنابراین، اتهام هسته عمدتا توزیع الکترونها را با توجه به حالت های خود در اتم و موقعیت عنصر در سیستم Mendeleev دوره ای تعیین می کند. شارژ هسته برابر استq. من = z.· e.جایی که z.تعداد زیادی از هسته برابر با تعداد توالی عنصر در سیستم Mendeleev است.

توده هسته اتمی عملا با توده اتم همخوانی دارد، زیرا جرم الکترونها تمام اتم ها، علاوه بر هیدروژن، تقریبا 2.5 × 10 -4 توده اتم است. جرم اتم ها در واحدهای اتمی جرم بیان می شود (A.M.). برای A.M. اتمام 1/12 جرم اتم کربن.

1 ae.m. \u003d 1،6605655 (86) · 10 -27 کیلوگرم.

m. من = m A A. - Z. m E.

ایزوتوپ ها انواع مختلف اتم های این عنصر شیمیایی نامیده می شوند، داشتن همان شارژ، اما در جرم متفاوت است.

یک عدد صحیح نزدیک به توده اتمی بیان شده در A.E.m. . شماره جرم نامیده می شودm I. نامه را نشان می دهد ولی. تعریف شیمیایی شیمیایی: ولی - تعداد جرم، X - نماد عنصر شیمیایی،Z.- شماره شارژ - شماره سریال در جدول Mendeleev ():

بریلیم؛ ایزوتوپ ها :،، "

شعاع اصلی:

جایی که یک عدد توده ای است.

§2 ترکیب هسته

اتم هسته هیدروژن به نام پروانه

m. پروانه \u003d 1،00783 a.e.m. . .

طرح اتم هیدروژن

در سال 1932، یک ذره توسط نوترون کشف شد، که دارای MAS-SOY نزدیک به جرم پروتون (m. نوترون \u003d 1،00867 AE.M.) و بدون داشتن یک بار الکتریکی. سپس D.D. ایواننکو یک فرضیه در مورد پروتون - نوترون ساختار هسته را فرموله کرد: هسته شامل پروتون ها و نوترون ها است و مقدار آنها برابر با تعداد توده ای است ولی. 3 شماره صفاتZ. تعداد پروتون ها را در هسته، تعداد نوترون ها تعیین می کندn. \u003d a - z.

ذرات ابتدایی - پروتون ها و نوترون ها ورودیدر هسته، نام مشترک nucleons را دریافت کرد. هسته Nucleons در ایالت ها هستند, اساسا از کشورهای آزاد آنها متفاوت است. بین nucleons ویژه استمن د اثر متقابل. گفته شده است که هسته ممکن است در دو "حالت شارژ" باشد - پروتون با شارژ+ e.، من. NEU-TRONE با شارژ 0.

§3 انرژی ارتباطات هسته ای. نقص وزن قدرت هسته ای

ذرات هسته ای - پروتون ها و نوترون ها - به طور قاطعانه در داخل هسته نگهداری می شوند، بنابراین نیروهای بسیار جذابی بین آنها وجود دارد، ممکن است با استفاده از نیروهای انفجاری وسیع بین همان پروتون مقابله کنید. این نیروهای ویژه ناشی از فاصله های پایین بین هسته ها نیروهای هسته ای نامیده می شود. نیروهای هسته ای الکترواستاتیک نیستند (کولمب).

مطالعه هسته نشان داد که نیروهای هسته ای که بین نوکلئون ها عمل می کنند دارای ویژگی های زیر هستند:

الف) این نیروهای کوتاه مدت هستند که در فاصله حدود 10 تا 15 متر ظاهر می شوند و حتی با افزایش کمی به طور تصادفی کاهش می یابد؛

ب) نیروهای هسته ای به این بستگی ندارد که آیا ذرات ذرات (هسته ای) - در استقلال عادی نیروهای هسته ای وجود دارد. نیروهای هسته ای که بین نوترون و پروتون عمل می کنند، بین دو نوترون، بین دو پروتون برابر هستند. پروتون و نوترون در ارتباط با نیروهای هسته ای یکسان هستند.

انرژی ارتباطی اندازه گیری پایداری هسته اتمی است. انرژی اتصال هسته ای برابر با کارهایی است که باید هسته ها را برای تقسیم هسته در مجموعه مجموعه ای از هسته های خود بدون پیامی از انرژی جنبشی آنها قرار داد.

m I.< Σ( m p. + m n.)

من - جرم هسته

اندازه گیری توده هسته نشان می دهد که جرم هسته کمتر از مجموع بقیه اجزای هسته های آن است.

مقدار

انرژی ارتباطات را خدمت می کند و نقص جرم نامیده می شود.

معادله انیشتین در تئوری خاص نسبیت، انرژی و جرم ذرات را متصل می کند.

به طور کلی، انرژی اتصال هسته را می توان با فرمول محاسبه کرد

جایی که Z. - شماره شارژ (تعداد پروتون ها در هسته)؛

ولی - تعداد جرم (تعداد کل هسته ها در هسته)؛

m p., ، m n. و m I. - توده پروتون، نوترون و هسته

نقص جرم (Δ m.) برابر و 1 AE. متر (a.e.m. - واحد اتمی جرم) انرژی ارتباطی پاسخگو (EC)، برابر با 1 a.e. (a.E.E.E. - واحد اتمی انرژی) و برابر 1A.M. · C 2 \u003d 931 MEV.

§ 4 واکنش های هسته ای

تغییرات هسته ای هنگامی که با ذرات فردی ارتباط برقرار می کنند و با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، این واکنشهای هسته ای معمول است.

واکنش های هسته ای زیر متمایز است.

1. واکنش تحول . در این مورد، ذرات لعنتی در هسته باقی می ماند، اما هسته متوسط \u200b\u200bهر ذره دیگری را می خورد، هسته Poeto از هسته هدف متفاوت است.

1. واکنش ضبط تابش . ذرات لعنتی در هسته گیر کرده است، اما هسته هیجان انگیز انرژی بیش از حد را منتشر می کند، γ- فوتون رادیویی (استفاده شده در کار راکتورهای هسته ای)

یک مثال از واکنش نوترون با کادمیوم

یا فسفر

1. پراکندگی. هسته متوسط \u200b\u200bیک ذره را یکسان می کند

با riming، و شاید:

پراکندگی الاستیک نوترون های کربن (استفاده شده در راکتورها برای کاهش نوترون ها):

پراکندگی ناقص :

1. واکنش شکافت. این همیشه واکنش با انتشار انرژی است. این پایه ای برای تهیه فنی و استفاده از انرژی هسته ای است. با واکنش شکافت، تحریک هسته کامپوزیت متوسط \u200b\u200bبسیار بزرگ است که به دو، تقریبا مساوی تقسیم شده، با عمق چند نوترون تقسیم می شود.

اگر انرژی تحریک کوچک باشد، جداسازی هسته رخ نمی دهد، اما هسته، از دست دادن بیش از انرژی با انتشار γ - فوتون یا نوترون، به حالت عادی تبدیل می شود (شکل 1). اما اگر انرژی Neutron-comprodued بزرگ باشد، هسته هیجان زده شروع به تغییر شکل می کند، آن را تشکیل می دهد و در نتیجه آن را به دو قطعه پرواز با سرعت OG-ROD تقسیم می شود، دو نوترون منتشر می شوند.
(شکل 2).

واکنش زنجیره ای - واکنش شکافتی خود در حال توسعه. برای اجرای آن ضروری است که از نوترون های ثانویه که با یک عمل تقسیم شده تشکیل شده باشد، حداقل می توانستند عمل زیر را ایجاد کنند: (به عنوان برخی از نوترون ها می توانند در واکنش های ضبط بدون ایجاد یک مورد شرکت کنند). به طور کمی شرایط وجود واکنش زنجیره ای بیان می کند ضریب تولید مثل

k. < 1 - цепная реакция невозможна, k. = 1 (m. = m. کر ) - واکنش های زنجیره ای با تعداد ایستاده نوترون ها (در یک راکتور هسته ای)k. > 1 (m. > m. کر ) - بمب های هسته ای

رادیو اکتیویته

§1 رادیواکتیو طبیعی

رادیواکتیویته یک تحول خود به خود از هسته های ناپایدار یک عنصر در هسته عنصر دیگر است. رادیواکتیو طبیعی این رادیواکتیویته نامیده می شود، که در ماهیت ایزوتوپ های ناپایدار دیده می شود. رادیواکتیویتی مصنوعی رادیواکتیو ایزوتوپ های به دست آمده به عنوان یک نتیجه از واکنش های هسته ای نامیده می شود.

انواع رادیواکتیویتی:

1. α- فروپاشی

انتشار هسته های برخی از عناصر شیمیایی سیستم α از دو پروتون و دو نوترون، متصل به هم (ذرات A - هسته ای از اتم Ge-Lii)

هسته های سنگین ذاتی α-decay با ولی\u003e 200 I.Z. \u003e 82. هنگام حرکت به وسیله ذرات α، آنها به شیوه ی یونیزاسیون قوی اتم ها (یونیزاسیون - جداسازی الکترون ها از اتم) تولید می کنند و بر روی میدان الکتریکی خود عمل می کنند. فاصله ای که ذرات α در ماده به طور کامل متوقف می شود، نامیده می شود مسافت پیموده شده ذرات یا توانایی نفوذ (نشان دهندهR.، [r] \u003d m، cm). . تحت شرایط عادی α- شکل ذراتکه در هوا 30000 جفت یونها در هر مسیر 1 سانتی متر. یونیزاسیون خاص تعداد جفت یونهای تشکیل شده توسط طول مسافت پیموده شده 1 سانتی متر نامیده می شود. ذرات دارای اثر بیولوژیکی قوی هستند.

قانون جابجایی برای α- پوسیدگی:

2. β-decay.

الف) الکترونیکی (β -): هسته الکترون الکترون و الکترونی آنتیلترینو را منتشر می کند

ب) positron (β +): هسته Positron و Neutrino را منتشر می کند

این فرآیندها با تبدیل یک نوع نوکلئون در سم به دیگری رخ می دهد: نوترون به پروتون یا پروتون به نوترون.

هیچ الکترونهایی در هسته وجود ندارد، آنها به عنوان یک نتیجه از انتقال متقابل هسته ها تشکیل می شوند.

پوزیترون - ذرات، متفاوت از الکترون، تنها علامت ورودی (+ E \u003d 1.6 · 10 -19 CL)

از آزمایش این است که با β - تخریب ایزوتوپ ها همان مقدار انرژی را از دست می دهند. در نتیجه، بر اساس قانون حفاظت از انرژی V. Pauli پیش بینی کرد که ذرات نور دیگری از بین رفته است، به نام AnteTutrino. AnteTutrino شارژ و جرم ندارد از دست دادن انرژی β - ذرات هنگام انتقال آنها از طریق ماده به وسیله روش اصلی، توسط فرایندهای یونیزاسیون ایجاد می شود. بخشی از انرژی در تابش اشعه ایکس، هنگام ترمز β - ذرات توسط هسته های ماده جذب شده از دست می رود. از آنجا که β - ذرات دارای یک توده کوچک، یک بار شارژ و سرعت بسیار زیاد هستند، توانایی یونیزه آنها کوچک است (100 برابر کمتر از ذرات α)، به این ترتیب توانایی نفوذ (مسافت پیموده شده) در β - ذرات اساسا بیشتر است از α - ذرات.

r β هوا \u003d 200 متر، r β Pb ≈ 3 میلی متر

β - - فساد در هسته های رادیواکتیو طبیعی و مصنوعی رخ می دهد. β + - فقط با رادیو اکتیو مصنوعی.

قانون جابجایی برای β - - پوسیدگی:

ج) به - ضبط (گرفتن الکترونیکی) - هسته جذب یکی از الکترون های واقع در پوسته به (کمترL. یا M.) از اتم آن، به عنوان یک نتیجه از آن یکی از پروتون ها تبدیل به نوترون، انتشار نوترینو

طرح K - ضبط:

جایی که پوسته الکترونی E الکترون منتشر شده توسط الکترون اسیر شده با الکترونها از لایه های بیش از حد پر شده است، که منجر به اشعه های اشعه ایکس می شود.

• اشعه γ

معمولا تمام انواع رادیواکتیویته همراه با انتشار اشعه های γ همراه است. اشعه های γ عبارتند از تابش الکترومغناطیسی، که طول موج را از یک تا صد نفر از آنگستروم λ "\u003d ~ 1-0.01 Å \u003d 10 -10 -10 -12 متر دارد. انرژی اشعه های γ به میلیون ها نفر می رسد.

w γ ~ meb

1EV \u003d 1.6 · 10 -19 j

هسته، تجربه یک پوسیدگی رادیواکتیو، معمولا هیجان زده می شود، انتقال آن به حالت زمین همراه با انتشار γ - فوتون است. در این مورد، انرژی فوتون γ توسط شرایط تعیین می شود

جایی که E 2 و E 1 هسته.

E 2 - انرژی در یک کشور هیجان زده؛

E 1 - انرژی اساسا شرایط است.

جذب اشعه های γ ماده به دلیل سه فرآیند اصلی است:

• اثرات عکس (به عنوان hv < l MэB);
• آموزش الکترون بخار - پوزیترون؛

یا

• پراکندگی (اثر کمپتیک) -

جذب اشعه های γ تحت قانون Burger رخ می دهد:

جایی که μ یک ضریب انعطاف پذیری شل است، بسته به انرژی γ - اشعه ها و خواص محیط؛

І 0 - شدت پرتو موازی حادثه؛

من. - شدت پرتو پس از عبور از ماده ضخیم h. سانتی متر.

اشعه γ یکی از انتشار گازهای گلخانه ای است. برای اکثر اشعه های هشدار (hν max) ضخامت لایه جذب نیمه برابر 1.6 سانتی متر سرب، در غدد لنفاع - 2.4 سانتی متر، در آلومینیوم - 12 سانتی متر، در زمین - 15 سانتی متر است.

§2 قانون اساسی پوسیدگی رادیواکتیو.

تعداد هسته های شکستهdn با توجه به تعداد اولیه هسته ها n. و زمان پوسیدگیdt, dn~ n. dt. قانون اصلی فروپاشی رادیواکتیو در فرم دیفرانسیل:

ضریب λ به عنوان یک پوسیدگی ثابت برای این نوع هسته نامیده می شود. علامت "-" به معنی آن استdn این باید منفی باشد، زیرا تعداد نهایی هسته های غیر هسته ای کمتر از ابتدایی است.

در نتیجه، λ نشان می دهد نسبت هسته که سقوط بیش از واحد زمان - NEU. تعیین سرعت پوسیدگی رادیواکتیو. λ به شرایط خارجی بستگی ندارد، اما تنها با خواص داخلی هسته ها تعیین می شود. [λ] \u003d s -1.

قانون اصلی فروپاشی رادیواکتیو در فرم یکپارچه

جایی که n. 0 - تعداد اولیه هسته های رادیواکتیو درt.=0;

n. - تعداد هسته های شکسته نشده در زمان زمانt.;

λ یک فساد رادیواکتیو ثابت است.

نرخ فروپاشی در عمل با استفاده از نه λ، و t 1/2 - دوره Luraspade - زمانی که نیمی از تعداد اولیه هسته ها ناپدید می شود. ارتباطات t 1/2 و λ

T 1/2 U 238 \u003d 4.5 · 10 6 سال، T 1/2 RA \u003d 1590 سال، T 1/2 RN \u003d 3825 روز تعداد تخلیه در هر واحد از زمان A \u003d -dn/ dtاین فعالیت این ماده رادیواکتیو نامیده می شود.

از

دنبال کردن

[a] \u003d 1 bakel \u003d 1aspad / 1c؛

[a] \u003d 1ki \u003d 1kuri \u003d 3.7 · 10 10 bk.

فعالیت تغییر قانون

جایی که 0 \u003d λ n. 0 - فعالیت اولیه در زمانt.= 0;

A - فعالیت در زمانt..

آکادمی A. F. ioffe. "علم و زندگی" № 1، 1934

این مقاله "هسته اتم" آکادمی Abram Fedorovich ioffe اولین شماره مجله "علم و زندگی" را باز کرد، که به تازگی در سال 1934 ایجاد شد.

E. Rootford.

F. U. Aston.

ماهیت موج ماده

در ابتدای قرن بیستم، ساختار اتومیستی ماده به عنوان یک فرضیه متوقف شد و اتم به همان واقعیت تبدیل شد، زیرا حقایق واقعی و پدیده های واقعی برای NAC واقعی هستند.

معلوم شد که اتم آموزش بسیار پیچیده ای است، که بدون شک شامل اتهامات الکتریکی است و شاید تنها اتهامات الکتریکی باشد. از اینجا، به طور طبیعی، یک سوال در مورد ساختار اتم وجود داشت.

اولین مدل اتم با توجه به نمونه ای از منظومه شمسی ساخته شد. با این حال، چنین ایده ای از ساختار اتم به زودی ورشکسته بود. و طبیعی است. ایده اتم به عنوان یک منظومه شمسی، انتقال کاملا مکانیکی یک تصویر مرتبط با مقیاس نجومی به یک منطقه اتمی بود، جایی که مقیاس تنها سهام stomillional سانتیمتر است. چنین تغییر کمی کمی را نمی توان با تغییر بسیار قابل توجهی در خواص کیفیت پدیده های مشابه به دست آورد. این تفاوت در درجه اول توسط اتم تحت تاثیر قرار گرفت، در مقایسه با سیستم خورشیدی، باید در قوانین بسیار سخت تر از قوانینی که مدارهای سیارات سیستم خورشیدی را تعریف می کنند، ساخته شود.

دو مشکل وجود داشت. اول، تمام اتم های این نوع، این عنصر در خواص فیزیکی آنها دقیقا همان است، و بنابراین، مدارهای الکترونها در این اتم ها باید کاملا مشابه باشند. در همین حال، قوانین مکانیک، کنترل حرکت اجسام آسمانی، هیچ دلیلی به هیچ دلیلی ندارند. با توجه به میزان اولیه مدار، این سیاره ممکن است بر اساس این قوانین کاملا خودسرانه باشد، سیاره می تواند هر بار با سرعت مربوطه بر روی هر مدار، در هر فاصله از خورشید، چرخش یابد. اگر همان مدارهای دلخواه در اتم ها وجود داشته باشد، اتم های یک ماده مشابه نمی توانست با توجه به خواص آنها هماهنگ شود، به عنوان مثال، برای ارائه طیف وسیعی از درخشش. این یک تناقض است

دیگر - این بود که حرکت یک الکترون در اطراف هسته اتمی بود، اگر قوانین مورد استفاده قرار گیرد، ما به خوبی در مقیاس وسیع آزمایش های آزمایشگاهی یا حتی پدیده های نجومی مورد مطالعه قرار می گیریم، باید با انتشار انرژی مداوم همراه باشد. در نتیجه، انرژی اتمی باید به طور مداوم خسته شده باشد، و دوباره اتم نمی تواند یکسان و بدون تغییر خواص خود را در طول قرن ها و هزاره ها، و تمام جهان و تمام اتم ها مجبور به تجربه تضعیف مداوم، از دست دادن مداوم انرژی متشکل از در آنها. این نیز با خواص اساسی اتم ها ناسازگار است.

آخرین دشواری به خصوص احساس شدید شد. به نظر می رسید که تمام علم را به یک بن بست حل نشده آغاز کرد.

بزرگترین فیزیکدان لورنز مکالمه ما را در مورد این مطرح کرد: "من پشیمانم که پنج سال پیش 5 سال پیش نمی برم، زمانی که این تناقض هنوز نبود. پس من اعتقاد دارم که من بخشی از حقیقت را در پدیده طبیعت نشان دادم".

در همان زمان، در بهار سال 1924، د بوگلی، یک دانش آموز جوان لانژن، در پایان نامه خود را بیان کرد، که در توسعه بیشتر خود منجر به یک سنتز جدید شد.

ایده دغدغه، پس از آن به طور قابل ملاحظه ای اصلاح شد، اما هنوز اساسا حفظ شد، این بود که حرکت یک الکترون چرخشی در اطراف هسته در اتم، به سادگی حرکت یک توپ خاص است، زیرا آنها قبلا این جنبش را تصور می کردند همراه با برخی از موج های همراه با یک الکترون متحرک همراه است. الکترون یک توپ نیست، اما برخی از مواد الکتریکی تار شده در فضا، حرکت آن در همان زمان گسترش موج است.

این نمایندگی، سپس نه تنها بر روی الکترونها، بلکه بر روی حرکت تمام بدن، و همچنین الکترون و اتم، و کل کل اتم ها، می گوید که هر جنبشی از بدن دو طرف خود را به دست می آورد، که از آن ما می توانید به ویژه یک طرف متمایز را ببینید، در حالی که دیگر قابل توجه نیست. در یک مورد، ما می بینیم که امواج تبلیغاتی را مشاهده می کنند و حرکت ذرات را متوجه نمی شوند، در مورد دیگری، برعکس، ذرات متحرک خود را به جلو می اندازند و موج ما را از بین می برد.

اما در واقع، هر دو این احزاب همیشه در دسترس هستند، و به ویژه در حرکت الکترونها، نه تنها حرکت اتهامات خود، بلکه گسترش موج نیز وجود دارد.

نمی توان گفت که حرکات الکترونها در مدار نیست، و تنها پالس، تنها امواج، I.E. چیز دیگری وجود دارد. نه، درست است که بگوییم: حرکت الکترودها، که ما جنبش سیارات را در اطراف خورشید مقایسه کردیم، ما را انکار نمی کنیم، اما بیشتر این جنبش طبیعت موج را دارد و نه ماهیت حرکت جهان در اطراف خورشید.

من اینجا را به ساخت ساختار اتم، ساختار پوسته الکترونیکی، که تمام خواص فیزیکی اساسی را تعیین می کند، قرار می دهد - دست، کشش، مویرگی، خواص شیمیایی، و غیره. این همه نتیجه حرکت الکترونیکی است پوسته، یا، همانطور که می گوییم، اتم را ریخته است.

مشکل هسته اتمی

هسته نقش مهمی در اتم دارد. این مرکز اطراف آن است که تمام الکترون ها چرخش می یابند و خواص آن در نهایت همه چیز را تعیین می کند.

اولین چیزی که ما می توانیم در مورد هسته یاد بگیریم، اتهام اوست. ما می دانیم که اتم شامل تعدادی از الکترونهای شارژ منفی است، اما اتم به طور کلی هزینه الکتریکی ندارد. بنابراین، جایی باید اتهامات مثبت مناسب باشد. این اتهامات مثبت در هسته متمرکز شده است. هسته یک ذره مثبت شارژ است که در آن فضای الکترونیکی هسته را احاطه کرده است. اتهام هسته تعداد الکترون ها را تعیین می کند.

الکترونهای آهن و مس، شیشه و چوب کاملا مشابه هستند. برای اتم، هیچ بدبختی برای از دست دادن چندین الکترون از آن نیست و حتی تمام الکترون های خود را از دست می دهید. در حالی که یک هسته مثبت شارژ وجود دارد، این هسته بسیاری از الکترونها را از دیگر اجسام اطراف آن جذب می کند و اتم ادامه خواهد یافت. اتم آهن باید تا زمانی که برای هسته آن باشد، باقی بماند. اگر چندین الکترونها را از دست می دهد، بار مثبت هسته بزرگتر از مجموع اتهامات باقی مانده باقی مانده است و کل اتم به طور کلی هزینه های اضافی را به دست می آورد. سپس ما آن را در یک اتم، بلکه یک یون آهن مثبت نیستیم. در یک مورد دیگر، اتم ممکن است، برعکس، الکترونهای منفی بیشتری را به خود جلب کند، زیرا اتهامات مثبت وجود دارد - پس از آن منفی خواهد بود، و ما آن را یک یون منفی می نامیم؛ این یک یون منفی از همان عنصر خواهد بود. در نتیجه، فردیت عنصر، تمام خواص آن وجود دارد و توسط هسته تعیین می شود، اتهام این هسته عمدتا است.

علاوه بر این، جرم اتم در بخش قریب به اتفاق توسط هسته تعیین می شود، و نه الکترون، جرم الکترونها کمتر از یک هزارمتر از کل اتم است؛ بیش از 0.9999 کل جرم جرم هسته است. این بیشترین اهمیت را دارد که ما اندازه گیری انرژی انرژی را در نظر می گیریم که این ماده اندازه گیری دارد؛ جرم - همان اندازه انرژی به عنوان ERG، کیلووات ساعت یا کالری.

پیچیدگی هسته در پدیده رادیواکتیویته، باز، به زودی پشت اشعه ایکس، در آستانه قرن ما، کشف شد. شناخته شده است که عناصر رادیواکتیو به طور مداوم انرژی را به صورت اشعه های آلفا، بتا و گاما منتشر می کنند. اما چنین تابش انرژی مداوم باید دارای برخی از منابع باشد. در سال 1902، رادرفورد نشان داد که اتم باید تنها منبع انرژی باشد، در غیر این صورت به انرژی هسته ای می گویند. طرف دیگر رادیواکتیویتی در این واقعیت است که انتشار این اشعه ها یک عنصر را در یک مکان سیستم دوره ای، در عنصر دیگری با سایر خواص شیمیایی ترجمه می کند. به عبارت دیگر، فرآیندهای رادیواکتیو عناصر را تبدیل می کنند. اگر درست باشد که هسته اتم توسط فردیت آن تعیین می شود و در حالی که هسته در نظر گرفته شده است، تا آن زمان اتم اتم اتم این عنصر باقی می ماند، و نه دیگر، پس از انتقال یک عنصر به وسیله ی دیگری تغییر در هسته اتم.

اشعه ای که توسط مواد رادیواکتیو پرتاب می شود، اولین رویکرد را به خود اختصاص می دهد، به خود اجازه می دهد تا خود را به عنوان یک ایده کلی از آنچه که در هسته نتیجه گیری می شود.

اشعه آلفا هسته هلیوم است و هلیوم عنصر دوم سیستم دوره ای است. بنابراین می توان تصور کرد که هسته شامل هسته هلیم است. اما اندازه گیری سرعت هایی که از اشعه های آلفا خارج می شوند، منجر به یک مشکل بسیار جدی می شود.

تئوری رادیواکتیو در Gamova

هسته به طور مثبت شارژ می شود. هنگام نزدیک شدن به آن، هر ذره شارژ، جذابیت یا انفجار را تجربه می کند. در مقیاس وسیع آزمایشگاه ها، تعامل اتهامات الکتریکی توسط قانون کولون تعیین می شود: دو اتهام با یکدیگر با نیرویی، به طور معکوس در یک مربع متناسب از فاصله بین آنها و به طور مستقیم متناسب با یک اتهامات دیگر ارتباط برقرار می کنند. رادرفورد در حال مطالعه قوانین جاذبه یا انفجار که تجربه ذرات را تجربه می کند، نزدیک به هسته فاصله، حدود 10 تا 12 سانتیمتر، حتی همان قانون کولمب، بسیار نزدیک به هسته فاصله است. اگر چنین است، پس ما می توانیم به راحتی محاسبه کنیم که چه کار باید هسته را ایجاد کند، زمانی که از هسته خارج می شود، یک بار مثبت را از بین ببرید و از بین برود. ذرات آلفا و هسته های هلیوم شارژ شده، پرواز خارج از هسته، تحت تاثیر دافع شارژ خود قرار می گیرند؛ و در حال حاضر محاسبه مربوطه می دهد که تحت عمل جراحی آلفا ذرات تنها، انرژی جنبشی مربوط به حداقل 10 یا 20 میلیون نورد الکتریکی، یعنی انرژی است که در طول گذر به دست می آید، برابر با اتهام الکترون است ، تفاوت های بالقوه 20 میلیون ولت. و در واقع، پرواز خارج از اتم، آنها با انرژی، بسیار کمتر، تنها در 1-5 میلیون کنترل الکترونیکی بیرون می آیند. اما، علاوه بر این،

به طور طبیعی، انتظار می رفت که هسته، پرتاب ذرات آلفا، هنوز هم به او اضافه می کند. در زمان پرتاب، چیزی شبیه انفجار در هسته اتفاق می افتد و مهمترین انفجار برخی از نوع انرژی را گزارش می دهد؛ کار نیروهای انفجاری به این موضوع افزوده می شود و معلوم می شود که مجموع این انرژی ها کمتر از آن چیزی است که یک انفجار باید بدهد. این تناقض به محض این که انتقال مکانیکی را به این منطقه از دیدگاه های توسعه یافته در تجربه یادگیری بدن های بزرگ رها کنیم، حذف می شود، جایی که ما ماهیت موج جنبش را در نظر نمی گیریم. G. Gamov برای اولین بار تفسیر صحیح این تناقض را داد و تئوری موج هسته و فرآیندهای رادیواکتیو را ایجاد کرد.

شناخته شده است که در فاصله های به اندازه کافی بزرگ (بیش از 10 تا 12 سانتی متر) هسته یک بار مثبت از خود را فشار می دهد. از سوی دیگر، بدون شک در داخل هسته خود، که در آن اتهامات مثبت زیادی وجود دارد، به دلایلی آنها دفع نمی شوند. وجود هسته ای نشان می دهد که اتهامات مثبت درون هسته به طور متقابل جذب یکدیگر و خارج از هسته - آن را از آن دفع می شود.

چگونه می توانم شرایط انرژی را در هسته خود و اطراف آن توصیف کنم؟ گاموف عملکرد زیر را ایجاد کرد. ما نمودار را نشان خواهیم داد (شکل 5) ارزش انرژی یک بار مثبت در این مکان فاصله از افقی مستقیم ولی.

همانطور که شارژ انرژی به هسته نزدیک می شود، افزایش می یابد، زیرا کار علیه قدرت انفجار انجام خواهد شد. در داخل هسته، برعکس، انرژی باید دوباره کاهش یابد، زیرا هیچ تحرک متقابل وجود ندارد، اما جاذبه متقابل. در مرزهای هسته، قطع شدید انرژی انرژی وجود دارد. نقاشی ما در هواپیما نمایش داده می شود؛ در واقع، البته، لازم است که آن را در فضا با همان توزیع انرژی و در تمام جهات دیگر تصور کنید. سپس ما دریافت می کنیم که در اطراف هسته یک لایه کروی با انرژی بالا وجود دارد، به طوری که برخی از مانع انرژی از هسته نفوذ به اتهامات مثبت، به اصطلاح "Gamova" به اصطلاح "مانع" محافظت می کند.

اگر شما در نقطه نظر دیدگاه های معمول در حرکت بدن ایستاده اید و در مورد ماهیت موج فراموش کنید، لازم است انتظار داشته باشید که تنها چنین هزینه ای مثبت، انرژی آن کمتر از ارتفاع مانع نیست می توان به هسته دسترسی پیدا کرد. برعکس، به منظور خروج از هسته، اتهام ابتدا باید به رأس های مانع برسد، پس از آن انرژی جنبشی آن شروع به افزایش می کند، زیرا از هسته حذف می شود. اگر انرژی در بالای مانع صفر باشد، پس از برداشتن از اتم، همان 20 میلیون الکترون رول را دریافت می کند که در واقع هرگز مشاهده نمی شود. درک جدیدی از هسته، که توسط GAM معرفی شد، به شرح زیر است. حرکت ذرات باید به عنوان یک موج در نظر گرفته شود. در نتیجه، در این جنبش انرژی نه تنها در نقطه ای که توسط یک ذره اشغال شده، بلکه در کل موج تار شده یک ذره پوشش یک فضای نسبتا قابل توجهی تحت تاثیر قرار می گیرد. بر اساس بازنمایی مکانیک موج، ما می توانیم استدلال کنیم که اگر حتی انرژی در این نقطه به حد محدودی برسد که مربوط به بالای مانع است، ذرات ممکن است از طرف دیگر باشد، جایی که دیگر به آن کشیده نشده است هسته نیروی جاذبه در آنجا وجود دارد.

چیزی شبیه نشان دهنده تجربه بعدی است. تصور کنید که دیوار اتاق یک بشکه ای با آب است. از این بشکه، یک لوله انجام شد، که از طریق سوراخ، در دیوار، بالا می رود و به آب می پردازد؛ زیر آب ریخته می شود. این یک دستگاه شناخته شده به نام Siphon است. اگر بشکه در طرف دیگر بالاتر از انتهای لوله تنظیم شود، آب به طور مداوم از طریق سرعت تعیین شده توسط تفاوت در سطح آب در بشکه و انتهای لوله جریان می یابد. هیچ چیز تعجب آور نیست. اما اگر شما در مورد وجود یک بشکه در طرف دیگر دیوار نمی دانستید و تنها لوله ای را که آب از ارتفاع بالا جریان دارد را مشاهده کرد، پس این واقعیت به نظر می رسد تناقض قابل ملاحظه ای به نظر می رسد. جریان آب از ارتفاع بالا جریان دارد و در همان زمان آن انرژی را که مربوط به ارتفاع لوله است، تجمع نمی یابد. با این حال، توضیح در این مورد واضح است.

ما یک پدیده مشابهی در هسته داریم. از موقعیت عادی خود هزینه کنید ولی به حالت انرژی بیشتر افزایش می یابد که دراما نه در همه به رأس های مانع نمی رسد از جانب (شکل 6).

از دولت که در ذرات آلفا، عبور از طریق مانع، شروع به دفع از هسته نه از بالا از جانب، و با ارتفاع انرژی کوچکتر ب 1.. بنابراین، هنگامی که از خارج خارج می شوید، انرژی انباشته شده توسط یک ذره بستگی به ارتفاع دارد از جانب، و از یک ارتفاع کوچکتر برابر است ب 1. (شکل 7).

این استدلال کیفی می تواند در یک فرم کمی پوشش داده شود و قانون را تعیین کند که احتمال انتقال مانع ذرات آلفا را بسته به انرژی تعیین می کند که درکه آن را در هسته، و از این رو، از انرژی که آن را در هنگام ترک اتم دریافت خواهید کرد.

با استفاده از تعدادی از آزمایشات، یک قانون بسیار ساده ایجاد شد، که تعداد ذرات آلفا را با مواد رادیواکتیو با انرژی یا سرعت آنها متصل می کرد. اما معنای این قانون کاملا غیر قابل درک بود.

اولین موفقیت Gamova این بود که از نظریه او این قانون کمی از انتشار ذرات آلفا به طور کامل حذف شد. در حال حاضر "مانع انرژی Gamova" و تفسیر موج او اساس تمام ایده های ما در مورد هسته است.

خواص آلفا اشعه ها کیفی و کمی از نظر تئوری گاموف توضیح داده شده است، اما شناخته شده است که مواد رادیواکتیو منتشر می شوند و اشعه های بتا جریان الکترونهای سریع هستند. مدل الکترونی الکترونی قادر به توضیح نیست. این یکی از جدی ترین تناقضات تئوری هسته اتمی است که تا زمانی که آخرین بار هنوز حل نشده باقی بماند، اما راه حل آن اکنون ظاهرا برنامه ریزی شده است.

ساختار هسته

اکنون ما به آنچه که ما در مورد ساختار هسته می دانیم، به بررسی می کنیم.

بیش از 100 سال پیش، این اندیشه ساخته شد که شاید عناصر سیستم دوره ای به طور جداگانه، غیر ضروری غیر ضروری از ماده نیست، اما تنها ترکیبات مختلف اتم هیدروژن هستند. اگر چنین بود، ممکن است انتظار داشته باشید که نه تنها اتهامات تمام هسته ها، کل بار چندگانه هیدروژن را نشان می دهد، بلکه توده های تمام هسته ها به عنوان توده ای از هسته هیدروژن بیان می شود، یعنی تمام وزن اتمی باید تعداد کل را بیان کنند. و در واقع، اگر به جدول مقیاس اتمی نگاه کنید، می توانید تعداد زیادی عدد صحیح را ببینید. به عنوان مثال، کربن - دقیقا 12، نیتروژن دقیقا 14، اکسیژن - دقیقا 16، فلوئور - دقیقا 19. این، البته، یک تصادف نیست. اما هنوز وزن اتمی وجود دارد، دور از عدد صحیح. به عنوان مثال، نئون وزن اتمی 20.2، کلر - 35.46 دارد. بنابراین، فرضیه موضوع همچنان جزئی باقی مانده است و نمی تواند توسط تئوری ساختار اتم انجام شود. مطالعه رفتار یون های شارژ، به ویژه برای مطالعه خواص یک هسته اتم، به عنوان مثال، به عنوان مثال، یک میدان الکتریکی و مغناطیسی، بسیار آسان است.

روش مبتنی بر روش، به دقت بسیار بالاستستون به ارمغان آورد، امکان ایجاد این را فراهم کرد که تمام عناصری که وزن اتمی آنها در عدد صحیح بیان نشده بود، در واقع، یک ماده همگن نیست، بلکه مخلوطی از دو یا چند برابر است ، 4، 9 - اتم های مختلف گونه. به عنوان مثال، وزن اتمی کلر، برابر با 35.46، با این واقعیت توضیح داده شده است که در واقع چندین نوع اتم کلر وجود دارد. اتم های کلر با وزن اتمی 35 و 37 وجود دارد و این دو نوع کلر بین خود در چنین شرایطی مخلوط می شوند که میانگین وزن اتمی آنها به ترتیب 35.46 به دست می آید. معلوم شد که نه تنها در یک مورد خاص، بلکه در همه موارد بدون استثنا، جایی که وزن های اتمی توسط عدد صحیح بیان نمی شود، ما مخلوطی از ایزوتوپ ها را داریم، بنابراین اتم ها با همان شارژ، به همین ترتیب، همان عنصر را نشان می دهند، اما با آن متفاوت است توده ها هر یک از انواع مختلف اتم ها همیشه وزن کل اتمی دارند.

بنابراین، فرضیه این فرض، بلافاصله تقویت قابل توجهی را دریافت کرد و این سوال را می توان حل کرد، اگر آن را برای یک استثناء، یعنی هیدروژن خود، حل شود. واقعیت این است که سیستم مقیاس اتمی ما نه بر روی هیدروژن به تصویب شده در واحد، بلکه بر وزن اکسیژن اتمی ساخته شده است، که به طور قانونی برابر با 16 است. با توجه به این وزن، وزن های اتمی تقریبا دقیق عدد صحیح را بیان می کنند. اما هیدروژن خود در این سیستم دارای وزن اتمی نیست، اما کمی بیشتر، آن را 1،0078 است. این تعداد از یک واحد متفاوت است و به طور قابل توجهی 3/4 درصد، که به مراتب بیش از تمام خطاهای احتمالی در تعریف وزن اتمی است.

معلوم شد که هر دو اکسیژن دارای 3 ایزوتوپ هستند: علاوه بر غالب، با وزن اتمی 16، دیگر - با وزن اتمی 17 و سوم - با وزن اتمی 18. اگر شما تمام وزن اتمی را به ایزوتوپ 16 جذب کنید، وزن اتمی هیدروژن هنوز یک واحد کوچکتر خواهد بود. بعد، ایزوتوپ دوم هیدروژن یافت شد - هیدروژن با وزن اتمی 2 - دوتریوم، به عنوان آمریکایی های خود را کشف کرد، یا دیپلن، به عنوان بریتانیا به نام او. این دوتریوم تنها حدود 1/6000 بخش دیده می شود و بنابراین در وزن اتمی هیدروژن حضور این ناخالص بسیار کمی تاثیر می گذارد.

هیدروژن هلیوم زیر دارای وزن اتمی 4.002 است. اگر از 4 هیدروژن تشکیل شده بود، وزن اتمی باید به وضوح 4.031 باشد. در نتیجه، در این مورد، ما برخی از کاهش وزن اتمی، یعنی: 4.031 - 4.002 \u003d 0.029. آیا امکان دارد؟ البته ما برخی از اندازه گیری های زیادی را در نظر نگیریم، البته، غیرممکن بود: این بدان معنی است که بخشی از ماده ناپدید شد.

اما تئوری نسبیت با اطمینان ایجاد شده است که جرم اندازه گیری تعداد ماده نیست و اندازه آن انرژی است که این موضوع دارد. ماده در جرم اندازه گیری نمی شود، اما تعداد اتهامات این ماده را تشکیل می دهد. این اتهامات ممکن است انرژی بیشتری داشته باشد. هنگامی که همان اتهامات نزدیکتر می شوند - هنگامی که آنها برداشته می شوند، انرژی افزایش می یابد - انرژی کاهش می یابد. اما این، البته، به این معنا نیست که موضوع تغییر کرده است.

هنگامی که ما می گوییم که در تشکیل هلیوم از 4 هیدروژنز، 0.029 وزن اتمی ناپدید شد، این به این معنی است که انرژی مربوط به این مقدار ناپدید شد. ما می دانیم که هر گرم ماده دارای انرژی برابر با 9 است. 10 20 ERG. هنگام تشکیل 4 گرم هلیوم، انرژی برابر با 0.029 از بین می رود. نه . 10 20 ergam. با توجه به این کاهش انرژی، 4 هسته هیدروژن به یک هسته جدید متصل می شوند. انرژی بیش از حد به فضای اطراف جدا شده است و یک ترکیب با انرژی کمی کم و جرم وجود خواهد داشت. بنابراین، اگر وزن اتمی دقیقا اندازه گیری شود، عدد صحیح 4 یا 1، A 4.002 و 1.0078، سپس این هزارم ها به ویژه بسیار مهم هستند، زیرا آنها انرژی را تعیین می کنند که در طول تشکیل هسته منتشر می شود.

انرژی بیشتری در طول تشکیل هسته آزاد می شود، به عنوان مثال، از دست دادن وزن اتمی بزرگتر، هسته قوی تر است. به طور خاص، هسته هلیوم بسیار محکم است، زیرا زمانی که آن را تشکیل می شود، انرژی مربوط به از دست دادن وزن اتمی آزاد می شود - 0.029. این یک انرژی بسیار بزرگ است. برای قضاوت او، بهتر است به یاد داشته باشید چنین نسبت ساده است: یک هزارم وزن اتمی مربوط به حدود 1 میلیون الکترون است. بنابراین 0.029 حدود 29 میلیون محتوای الکترونیکی است. به منظور از بین بردن هسته هلیوم به تجزیه آن به 4 هیدروژن، ما نیاز به انرژی عظیم. هسته این انرژی را دریافت نمی کند، بنابراین هسته هلیوم بسیار پایدار است، و بنابراین دقیقا از هسته های رادیواکتیو است که یک هسته هیدروژن متمایز است، اما کل هسته هلیوم، ذرات آلفا. این ملاحظات ما را به تخمین جدیدی از انرژی اتمی هدایت می کند. ما قبلا می دانیم که تقریبا تمام انرژی اتم در هسته متمرکز شده است، و با انرژی عظیم. 1 گرم از مواد، اگر ما به یک زبان بصری تر ترجمه کنیم، انرژی زیادی که ممکن است از سوختن 10 قطار 100 واگن نفتی باشد. در نتیجه، هسته منبع کاملا استثنایی انرژی است. مقایسه 1 گرم با 10 قطار - چنین نسبت غلظت انرژی در هسته در مقایسه با انرژی ما در تکنولوژی ما استفاده می شود.

با این حال، اگر شما در مورد حقایق که در حال حاضر در نظر می گیریم فکر می کنم، شما می توانید برعکس، به نگاه دقیق به هسته نگاه کنید. هسته از این دیدگاه منبع انرژی نیست، بلکه گورستان آن است: هسته پس از استخراج مقدار زیادی انرژی، باقی مانده است و در آن ما کمترین انرژی انرژی را داریم.

بنابراین، اگر ما بتوانیم در مورد امکان استفاده از انرژی هسته صحبت کنیم، تنها به این معنی که شاید تمام هسته ها به انرژی بسیار کم رسیدگی نکنند: پس از همه، هیدروژن و هلیوم هر دو در طبیعت هستند و بنابراین همه هیدروژن نیستند متصل به هلیوم، اگر چه هلیوم و انرژی کمتری دارد. اگر ما بتوانیم هیدروژن موجود را در هلیوم داشته باشیم، ما مقدار شناخته شده انرژی را دریافت خواهیم کرد. این ها 10 قطار با روغن نیستند، اما هنوز هم حدود 10 واگن با روغن خواهد بود. و این خیلی بد نیست اگر از 1 گرم ماده امکان پذیر باشد تا انرژی زیادی را از سوختن 10 اتومبیل نفتی دریافت کند.

این ها در هنگام بازسازی هسته، ذخایر انرژی ممکن است. اما احتمالا، البته، هنوز از واقعیت دور است.

این فرصت ها چگونه می تواند اجرا شود؟ به منظور ارزیابی آنها، ما به بررسی ترکیب هسته اتمی می پردازیم.

اکنون می توانیم بگوییم که در تمام هسته هسته های هیدروژن مثبت وجود دارد که پروتون ها نامیده می شوند، یک واحد وزن اتمی دارند (دقیق تر 1.0078) و یک بار مثبت. اما هسته نمی تواند از برخی پروتون ها تشکیل شود. به عنوان مثال، به عنوان مثال، سخت ترین عنصر که در جدول تناوبی 92 جایگاه 92 را اشغال می کند - اورانیوم با وزن اتمی 238. اگر فرض کنیم که تمام این 238 واحد از پروتون ها تشکیل شده اند، اورانیوم 238 اتهام را دارد، در عین حال تنها 92 ساله است . در نتیجه، هر دو ذرات شارژ نیستند، یا 146 الکترون منفی به جز 238 پروتون وجود دارد. سپس همه چیز امن است: وزن اتمی 238 خواهد بود، هزینه های مثبت 238 و منفی 146، بنابراین مجموع شارژ 92. اما ما قبلا دریافت کرده ایم که فرضیه حضور در هسته الکترون ها با ایده های ما ناسازگار است: نه اندازه و نه مغناطیسی خواص الکترونها در هسته نمی تواند قرار گیرد. نوعی تناقض وجود داشت.

نوترون باز

این تناقض توسط یک واقعیت جدید با تجربه نابود شد که ایرنا کوری حدود دو سال پیش و شوهرش زولیو (ایرنا کوری - دختر مری کوری، که رادیوم را باز کرد) افتتاح شد. ایرنا کوری و زولیو کشف کردند که در طی بمباران بریلیم (عنصر چهارم سیستم دوره ای)، ذرات آلفا بریلیم، برخی از اشعه های عجیب و غریب را از طریق سطوح عظیم این ماده نفوذ می کنند. به نظر می رسد که آنها به راحتی از طریق مواد نفوذ می کنند، آنها نباید اقدامات قابل توجهی را در آنجا ایجاد کنند، در غیر این صورت انرژی آنها خسته شده اند و از طریق این ماده نفوذ نمی کنند. از سوی دیگر، معلوم می شود که این اشعه ها با هسته برخی از اتم مواجه می شوند، آن را با یک نیروی بزرگ، به عنوان یک خم شدن ذرات شدید، از بین می برد. بنابراین، از یک طرف، شما باید فکر کنید که این اشعه ها هسته های سنگین هستند، و از سوی دیگر، آنها قادر به عبور از اراضی بزرگ هستند، بدون تأثیر بر نفوذ.

قطعنامه این تناقض در آن یافت شد که این ذره شارژ نشده بود. اگر ذرات یک شارژ الکتریکی نداشته باشند، هیچ چیز بر آن عمل نخواهد کرد، و خودش عمل نخواهد کرد. تنها زمانی که او را با حرکت خود در جایی از هسته پر می کند، او را پرتاب می کند.

بنابراین، ذرات جدید تخلیه شده به نظر می رسد - نوترون ها. معلوم شد که جرم این ذرات در حدود همان جرم ذرات هیدروژن است - 1.0065 (یک هزارم کمتر از پروتون، آن تبدیل به انرژی آن حدود 1 میلیون دستگاه الکترومغناطیسی است). این ذره شبیه به پروتون است، اما تنها از یک بار مثبت محروم شده است، او خنثی است، او نوترون نامیده می شود.

به محض این که نوترون ها معلوم شد، یک ایده کاملا متفاوت از ساختار هسته پیشنهاد شد. این اولین بار توسط D. D. Ivanenko بیان شد و سپس به ویژه Gayisenberg توسعه یافت، که جایزه نوبل را در سال گذشته دریافت کرد. در هسته می تواند پروتون ها و نوترون باشد. ممکن بود فرض کنیم که هسته تنها از پروتون ها و نوترون ها ساخته شده است. سپس همه چیز متفاوت است، اما به نظر می رسد کاملا به نظر می رسد تمام ساخت سیستم دوره ای است. به عنوان مثال، چگونه باید اورانیوم را تصور کنید؟ وزن اتمی آن 238، I.E. 238 ذره وجود دارد. اما برخی از آنها پروتون ها هستند، برخی از نوترون ها. هر پروتون دارای شارژ مثبت است، نوترون ها هیچ اتهامی ندارند. اگر اتهام اورانیوم 92 باشد، این بدان معنی است که 92 پروتون است و هر چیز دیگری نوترون است. این ایده قبلا به تعدادی از موفقیت های فوق العاده فوق العاده منجر شده است، بلافاصله تمام طیف وسیعی از خواص سیستم دوره ای را توضیح داد که قبلا در همه اسرار آمیز ارائه شده است. هنگامی که پروتون ها و نوترونها کمی هستند، پس با توجه به ایده های مدرن مکانیک موج، لازم است انتظار داشته باشید که تعداد پروتون ها و نوترون ها در هسته به همان اندازه باشد. فقط پروتون دارای شارژ است و شماره پروتون به شماره هسته ای می دهد. و وزن اتمی عنصر مجموع مقیاس پروتون ها و نوترون ها است، زیرا هر دو در واحد وزن اتمی هستند. بر این اساس، می توان گفت که تعداد اتمی نیمی از وزن اتمی است.

در حال حاضر هنوز هم یک مشکل باقی می ماند، یک تناقض. این یک تناقض ایجاد شده توسط ذرات بتا است.

افتتاح پوزیترون

ما به این نتیجه رسیدیم که هیچ چیز در هسته وجود ندارد به جز یک پروتون به طور مثبت. اما چگونه الکترونهای منفی از هسته خارج می شوند، اگر اتهام منفی وجود نداشته باشد؟ همانطور که می بینید، ما به یک موقعیت دشوار افتادیم.

از آن، ما دوباره یک واقعیت آزمایشی جدید، کشف جدید را برداشتیم. این کشف انجام شد، شاید برای اولین بار، D. V. Skobeelsyn، که، مدتها پیش، پس از مطالعه اشعه های کیهانی، متوجه شد که در میان اتهاماتی که اشعه های کیهانی را منتشر می کنند، ذرات نور مثبت نیز وجود دارد. اما این کشف بسیار بر خلاف این واقعیت بود که به شدت ثابت شد که Skobelsyn برای اولین بار مشاهدات خود را از چنین تفسیری نیافت.

یکی دیگر از کسانی که این پدیده را کشف کردند، فیزیکدان آمریکایی آندرسن در پاسادن (کالیفرنیا) و پس از او در انگلستان، در آزمایشگاه رادرفورد، بلکچ بود. این الکترونها مثبت است یا، زیرا آنها بسیار موفق نبودند - پوزیترون ها. چه چیزی واقعا الکترونهای مثبت است - ممکن است به راحتی رفتار خود را در یک میدان مغناطیسی مشاهده کنید. در یک میدان مغناطیسی، الکترون ها در یک جهت تخلیه می شوند و پوزیترون ها به دیگری، و جهت انحراف آنها نشانه آنها را تعیین می کند.

در ابتدا، پوزیترون ها تنها زمانی مشاهده شد که اشعه های کیهانی عبور می کنند. اخیرا همان IRNA CURIE و JOLIO یک پدیده فوق العاده جدید را باز کرد. معلوم شد که نوع جدیدی از رادیواکتیویته وجود دارد که هسته آلومینیوم، بور، منیزیم، خود را رادیواکتیو نیستند، که توسط اشعه آلفا بمباران می شوند، رادیواکتیو می شوند. در عرض 2 تا 14 دقیقه، آنها همچنان به ذرات خود ادامه می دهند و این ذرات دیگر اشعه های آلفا و بتا نیستند، اما پوزیترون ها.

تئوری پوزیترون ها بسیار زودتر از پوزیترون یافت شد. دیراک خود را مشکل ساخت تا معادلات مکانیک موج را چنین فرم به طوری که آنها تئوری نسبیت را برآورده سازد.

با این حال، این معادلات دیراک به نتیجه بسیار عجیب و غریب منجر شد. جرم در آنها متقارن است، به عنوان مثال، زمانی که تغییر جرم تغییر می کند، معادله مخالف تغییر نمی کند. این تقارن معادلات نسبت به توده اجازه داد که دیراک بتواند امکان وجود الکترون های مثبت را پیش بینی کند.

در آن زمان، هیچکس الکترونهای مثبت را مشاهده نکرده و اعتماد به نفس جامد وجود نداشت که هیچ الکترونهای مثبت وجود نداشته باشد (می توان از طریق احتیاط به این مسئله و Skobeltsyn و Andersen مورد قضاوت قرار داد، بنابراین نظریه دیراک رد شد. دو سال بعد، الکترون های مثبت در واقع یافت شد و به طور طبیعی تئوری دیراک را به یاد می آورد، که ظاهر آنها را پیش بینی کرد.

"تحقق" و "نابودی"

این تئوری با تعدادی از تفسیرهای ناعادلانه همراه است که از همه طرف ها خارج می شود. من می خواهم در اینجا به این نحو در مورد ابتکار مادام کوری فرآیند مادی سازی - ظاهر یک جفت الکترون مثبت و منفی هنگام عبور از اشعه گاما. این واقعیت با تجربه به عنوان تبدیل انرژی الکترومغناطیسی به دو ذره ماده تفسیر می شود که قبلا وجود نداشت. بنابراین این واقعیت، به عنوان خلقت و ناپدید شدن ماده تحت تاثیر آن اشعه های دیگر تفسیر می شود.

اما اگر شما به این واقعیت نزدیک تر نگاه کنید که ما در واقع مشاهده می کنیم، آسان است که ببینیم چنین تفسیری از ظاهر جفت هیچ دلیلی ندارد. به طور خاص، در کار Skobeltsyna، کاملا روشن است که ظهور یک جفت اتهام تحت تاثیر اشعه گاما در تمام فضای خالی رخ می دهد، ظاهر بخار همیشه در اتم ها مشاهده می شود. در نتیجه، در اینجا ما با تحقق انرژی، نه با ظهور نوعی از موضوع جدید، بلکه تنها با تقسیم اتهامات در این ماده که در اتم وجود دارد، برخورد نمی کنیم. او کجا بود؟ لازم به ذکر است که فرایند تقسیم شدن یک بار مثبت و منفی، به دور از هسته، داخل اتم، اما نه درون هسته (در فاصله ای نسبتا طولانی از 10 -10 -10 -11 سانتی متر رخ می دهد، در حالی که شعاع هسته 10 -12 -10 -13 سانتی متر).

مطلقا، \u200b\u200bهمچنین می توان در مورد فرآیند معکوس "نابودی ماده" - ترکیبات یک الکترون منفی و مثبت با انتشار یک میلیون الکترون الکترون الکترون الکترون به شکل دو کوانتومی از اشعه گاما الکترومغناطیسی گفت. و این فرایند همیشه در اتم اتفاق می افتد، ظاهرا نزدیک به هسته آن است.

در اینجا ما به امکان اجازه تناقضاتی که توسط ما اشاره شده است، به وجود می آید که انتشار اشعه های بتا الکترونهای منفی با هسته ای، که، همانطور که ما فکر می کنیم، الکترونها را شامل نمی شود.

بدیهی است، ذرات بتا از هسته خارج نمی شوند، اما به لطف هسته؛ با توجه به انتشار انرژی داخل هسته، فرآیند تقسیم بر اتهامات مثبت و منفی وجود دارد و شارژ منفی برداشته می شود و مثبت به هسته می رود و به نوترون متصل می شود و پروتون مثبت را تشکیل می دهد. این فرضیه ای است که اخیرا بیان شده است.

این چیزی است که ما در مورد ترکیب هسته اتمی می دانیم.

نتیجه

در نتیجه، بگذارید چند کلمه در مورد چشم انداز بیشتری بگوئیم.

اگر هنگام مطالعه اتم ها، ما به برخی از مرزها رسیدیم، و پس از آن تغییرات کمی به خواص کیفی جدید، و سپس قوانین مکانیک موج که ما در پوسته هسته ای یافتیم، در مرزهای هسته اتمی متوقف می شود؛ در هسته، خطوط بسیار مشخصی از یک نظریه جدید و حتی تعمیم یافته وجود دارد که با توجه به اینکه مکانیک موج تنها یک طرف پدیده است، طرف دیگر آن را باز می کند - و شروع به کار می کند، با تناقضات.

با این نسخهها کار بر روی هسته اتمی، یکی دیگر از طرف های بسیار کنجکاو است، که در حال توسعه ظروف با توسعه تکنولوژی است. هسته از طریق مانع گاموف از تأثیرات خارجی بسیار محافظت می شود. اگر، نه محدود به مشاهده فروپاشی هسته در فرآیندهای رادیواکتیو، ما می خواهیم هسته را از خارج ترک کنیم، آن را بازسازی کنیم، سپس تاثیر فوق العاده ای اما قدرتمند را انجام می دهیم.

وظیفه هسته بیشتر به شیوه ای آموزنده نیازمند توسعه بیشتر فناوری است، انتقال از این استرس ها که قبلا توسط تکنیک های ولتاژ بالا، از ولتاژ های چند صد هزار ولت، به میلیون ها ولت تسلط یافته است. مرحله جدید ایجاد شده و در تکنیک است. این کار بر روی ایجاد منابع ولتاژ جدید، میلیون ها ولتاژ، در حال حاضر در همه کشورها - و در خارج از کشور انجام می شود و ما به ویژه در آزمایشگاه خارکف، که اولین کار این کار را آغاز می کند، و در فیزیک-فنی لنینگراد موسسه، و در مکان های دیگر.

مشکل هسته یکی از مشکلات مربوط به زمان ما در فیزیک است؛ بیش از آن با شدت اضطراری و استقامت برای کار ضروری است، و در این کار ضروری است که شجاعت زیادی از اندیشه داشته باشد. در ارائه من، من چندین مورد را هنگامی که در حال حرکت به مقیاس جدید بود، اشاره کردم، ما متقاعد شده بودیم که عادت های منطقی ما، تمام ایده های ما ساخته شده در تجربه محدود، برای پدیده های جدید و مقیاس های جدید مناسب نیست. لازم است غلبه بر این محافظه کاری از حس مشترک به هر یک از ما. حس مشترک یک تجربه متمرکز از گذشته است؛ انتظار می رود انتظار داشته باشیم که این تجربه به طور کامل آینده را پوشش دهد. در منطقه هسته، بیش از هر یک از دیگر، لازم است که امکان خواص کیفیت جدید را حفظ کنید و از آنها نترسید. به نظر من این است که در اینجا این است که قدرت روش دیالکتیکی باید تحت تاثیر قرار گیرد، محروم از این محافظه کاری از روش پیش بینی شده و کل دوره توسعه فیزیک مدرن. البته، من در اینجا تحت روش دیالکتیکی درک می کنم، نه مجموعی عبارات از انگلس. نه کلمات او، اما معنای آنها باید به کار ما منتقل شود؛ فقط یک روش دیالکتیکی می تواند ما را در چنین منطقه کاملا جدید و پیشرفته به عنوان مشکل هسته ارتقاء دهد.

ترکیب و ویژگی های هسته اتمی

اتم - کوچکترین بخش عنصر شیمیایی که قادر به وجود مستقل است و حامل خواص آن است. اتم یک سیستم الکتریکی خنثی است که شامل یک هسته شارژ مثبت و الکترونهای منفی شارژ می شود. قطر اتم حدود 10 تا 10 متر، قطر هسته - 10-15 - 10-14 متر هسته اتمی دارای یک ساختار پیچیده است. در سال 1932، V.Gaisenberg و D.Inantenko مدل هسته ای از ساختار هسته را پیشنهاد کرد، که بر اساس آن هسته اتم شامل پروتون ها و نوترون ها است.

پروانه[از یونانی. protos- اولین] (نماد) یک ذره ابتدایی پایدار، هسته اتم هیدروژن است. طول عمر پروتون\u003e 10 31 ساله. وزن 1،6726 ∙ 10 -27 کیلوگرم 938.3 MEV. اتهامات پروتون الکتریکی مثبت: 1.6 ∙ 10 -19 CL. چرخش پروتون برابر با ½ است، بنابراین از آمار Fermi Dirak استفاده می کند. تعداد پروتون ها در هسته شماره شارژ است، هزینه مشترک هسته و تعداد توالی عنصر را در جدول مندلیف تعیین می کند. اتهام هسته تعداد الکترون ها را در اتم، پیکربندی پوسته های الکترونیکی خود، اندازه و ماهیت میدان الکتریکی داخل بزرگ تعیین می کند. تعداد الکترونها در اتم خنثی برابر با تعداد پروتون ها در هسته است و شارژ کلی آنها برابر است.

مشخصات پروتون، نوترون، الکترون
مشخصه	پروانه	نوترون	الکترون
توده، MEV	938.28	939.57	0.511
شارژ الکتریکی (در واحد شارژ الکترون)	+1		-1
لحظه داخلی میزان حرکت (در واحد ћ)	1/2	1/2	1/2
برابری	+1	+1	+1
آمار	فرمی دیراک
لحظه مغناطیسی (در واحد مغناطیسی هسته ای)
+2.79	-1.91
(در واحد Magneton Boron)			1.001
طول عمر	\u003e 10 25 سال	887+ 2 S.	\u003e 4.3 · 10 23 سال
نوع پوسیدگی		pe - ν

نوترون(سمبل n.) [از لات نترس- هیچکدام، و نه دیگر] - یک ذره ابتدایی با یک بار الکتریکی صفر، آرامش استراحت 1.6749 ∙ 10 -27 کیلوگرم (939،565 مگاوات). همراه با پروتون تحت نام عمومی نوکلن این بخشی از هسته اتمی است. این اسپین ½، گزارش آمار Fermi Dirac (Fermion) است. J. Chadwik در سال 1932 افتتاح شد. در حالت آزاد نوترون ناپایدار است، به صورت خود به خود تجزیه می شود، تبدیل به یک پروتون با انتشار الکترون و آنتیلترینو: زندگی نوترونی - 896 پ.

پروتون و نوترون به عنوان دو حالت هسته ای محسوب می شوند. توده اتم عمدتا توسط توده هسته آن تعیین می شود. تعداد جرم بستگی به تعداد کل پروتون ها و نوترون ها در هسته دارد: (هسته حاوی پروتون ها و نوترون ها است). توده هسته اتم در واحدهای اتمی جرم بیان شده است. واحد اتمی جرم (a.e.m.) یک واحد توده ای برابر با توده ایزوتوپ کربن 1/12 است؛ این در فیزیک اتمی و هسته ای برای بیان توده های ذرات ابتدایی، اتم ها، مولکول ها استفاده می شود. 1 a.m. \u003d 1،66056555 · 10 -27 کیلوگرم.

برای نشان دادن هسته اتم ها نمادگرایی پذیرفته شده است

کجا - نماد عنصر شیمیایی، شماره شارژ، شماره جرم است.

ایزوتوپ آنها هسته هایی را که دارای همان شارژ هستند تماس می گیرند، اما تعداد تودهای مختلف (I.E. در تعداد نوترون ها متفاوت است). مثلا،

هسته با همان اما متفاوت است نامیده می شود رامبامی. مثلا،

هسته با همان تعداد نوترون ها، اما تعداد مختلف پروتون ها نامیده می شود ایزوتون هامثلا،

هسته با همان تعداد پروتون ها و نوترون ها، اما دوره های مختلف نیمه عمر نامیده می شود ایزومبه عنوان مثال، دو نوع هسته برم با نیمه عمر 4.4 ساعت و 18 دقیقه وجود دارد.

در حال حاضر، بیش از 2300 هسته شناخته شده است، حدود 300 نفر از آنها پایدار هستند، بقیه ناپایدار هستند. در طبیعت، عناصر با اعداد اتمی از 1 تا 92 (به جز تکنسین و a \u003e\u003e) است. عناصر 93 به صورت مصنوعی به نام Transuranov به دست می آیند.

این رقم نشان می دهد که نمودار N-Z هسته اتمی است. نقاط سیاه، هسته های پایدار را نشان می دهند. منطقه محل هسته پایدار معمولا به نام دره ثبات نامیده می شود. در سمت چپ هسته های پایدار، هسته ای وجود دارد که با پروتون ها بیش از حد (هسته پروتون-پاکت)، در سمت راست - هسته های بیش از حد با نوترون ها (هسته های نوترونز) بیش از حد بارگذاری می شوند. هسته های پروتون اجرای رادیواکتیو هستند و به طور عمده به عنوان یک نتیجه از β + -SEPAD، پروتون، که در هسته در این مورد گنجانده شده است تبدیل می شود به یک نوترون تبدیل می شود. هسته های اجرای نوترون نیز رادیواکتیو هستند و به عنوان یک نتیجه از نمایندگان β --- با تحول هسته نوترون به پروتون تبدیل می شوند.

نمودار هسته اتمی N-Z

ایزوتوپهای شدید ترین ایزوتوپ های سرب (Z \u003d 82) و بیسموت (Z \u003d 83) هستند. هسته های سنگین همراه با فرایندهای بتا + و β - - پوسیدگی نیز حساس به دارایی و تقسیم خودبخودی هستند که کانال های فروپاشی اصلی آنها می شود. خط نقطه نقطه، منطقه ای از وجود احتمالی هسته اتمی را شرح می دهد. خط B P \u003d 0 (B P - انرژی جداسازی پروتون) ناحیه ای از وجود هسته اتمی را در سمت چپ (پروتون قطر خط) محدود می کند. خط B n \u003d 0 (B n - انرژی جداسازی نوترون) - راست (خط قطره نوترون). در خارج از این مرزها، هسته اتمی نمی تواند وجود داشته باشد، زیرا آنها در زمان مشخصی هسته ای (~ 10 -23 درجه سانتیگراد) با انتشار یک یا دو هسته ای تجزیه می شوند.

تراکم هسته ای 10 17 کیلوگرم در متر مربع است.

پشت هسته ها، چرخش حاصل از هسته را تشکیل می دهند، با توجه به قوانین کوانتومی علاوه بر لحظات، جمع می شوند. با تعداد کمی از nucleons، هسته اسپین نیمی از اندازه گیری، با تعداد کمی از nucleons - صفر یا یک عدد صحیح است. پشت اکثر nucleons در هسته به طور متقابل جبران یکدیگر، واقع شده است. بنابراین، پشت هسته ها از چندین واحد تجاوز نمی کند. در هسته با تعداد کمی از پروتون ها و حتی تعداد نوترون ها (حتی حتی هسته)، چرخش صفر است.

Delimo هسته اتمی است؟ و اگر چنین است، پس از آن ذرات آن را تشکیل می دهند؟ بسیاری از فیزیکدانان سعی کردند به این سوال پاسخ دهند.

در سال 1909، فیزیکدان بریتانیایی ارنست رادرفورد، همراه با فیزیکدان آلمانی، هانس هیزن و فیزیکدان از نیوزیلند، ارنست مارشدن، آزمایش شناخته شده خود را در پراکندگی ذرات α برگزار کرد و نتیجه آن نتیجه آن اتم یک ذره تقسیم نشده بود. این شامل یک هسته شارژ مثبت و الکترونها در اطراف آن است. علاوه بر این، علیرغم این واقعیت که اندازه هسته تقریبا 10،000 برابر کوچکتر از اندازه اتم است، 99.9٪ از جرم اتم متمرکز هستند.

اما هسته اتم چیست؟ چه ذرات در ترکیب آن گنجانده شده اند؟ در حال حاضر ما می دانیم که هسته هر عنصر شامل خود ستا و نوترون، نام کلی آن nucleons. و در ابتدای قرن بیستم پس از ظهور سیاره ای یا هسته ای، مدل اتم، این یک رمز و راز برای بسیاری از دانشمندان بود. فرضیه های مختلف ارائه شده است و مدل های مختلف ارائه شده است. اما پاسخ صحیح به این سوال دوباره به رادرفورد داد.

باز کردن پروتون

تجربه Rutford

هسته اتم هیدروژن یک اتم هیدروژن است که از آن الکترون تک آن حذف شد.

تا سال 1913، جرم و اتهام اتم هیدروژن هیدروژن محاسبه شد. علاوه بر این، شناخته شده است که توده اتم هر عنصر شیمیایی همیشه بدون باقی مانده در جرم اتم هیدروژن تقسیم می شود. این واقعیت باعث شد که رادرفورد فکر کند که هر هسته شامل هسته های اتم های هیدروژن است. و او موفق به اثبات آن را به طور تجربی در سال 1919 ثابت کرد.

رادرفورد در تجربه خود، منبع ذرات α را به محوطه ای که خلاء ایجاد شد، قرار داد. ضخامت فویل که پنجره اتاق را بسته بود، به گونه ای بود که ذرات α نمی توانستند بیرون بروند. دوربین در خارج از پنجره محفظه قرار داشت، که با سولفور روی پوشانده شد.

هنگامی که دوربین شروع به پر کردن نیتروژن کرد، فلاش های نور بر روی صفحه نمایش ثبت شد. این بدان معنی بود که تحت تاثیر ذرات α از نیتروژن، برخی از ذرات جدید از بین رفتند، بدون مشکل نفوذ فویل، غیر قابل نفوذ برای ذرات α. معلوم شد که ذرات ناشناخته دارای مقدار مثبتی برابر با مقدار شارژ الکترون هستند و جرم آنها برابر با جرم اتم هیدروژن است. این ذرات RangeFord نامیده می شود خود ستا.

اما به زودی مشخص شد که هسته اتم ها نه تنها از پروتون ها تشکیل می شود. پس از همه، اگر چنین بود، جرم اتم برابر با مجموع توده های پروتون در هسته خواهد بود، و نسبت اتهام هسته به جرم، مقدار ثابت خواهد بود. در واقع، این فقط برای ساده ترین اتم هیدروژن درست است. در اتم های دیگر عناصر، همه چیز متفاوت است. به عنوان مثال، در هسته اتم بریلیم، مجموع جرم پروتونا برابر با 4 واحد است و جرم هسته خود 9 واحد است. بنابراین، در این هسته ذرات دیگر با توده ای از 5 واحد وجود دارد، اما هزینه ای ندارند.

نوترون باز

در سال 1930، فیزیکدان آلمان والتر ربات بوی و هانس بکر در طول آزمایش نشان داد که تابش ناشی از بمباران اتمهای بریلیوم α- ذرات دارای توانایی نفوذ بزرگ است. دو سال بعد، فیزیکدان انگلیسی جیمز چادویک، دانش آموز رادرفورد، متوجه شد که حتی یک صفحه سرب با ضخامت 20 سانتی متر، قرار داده شده در راه این تابش ناشناخته، تضعیف نمی کند و آن را تقویت نمی کند. معلوم شد که میدان الکترومغناطیسی هیچ تاثیری بر ذرات اشباع ندارد. این به این معنی است که آنها هزینه ای ندارند. بنابراین، ذره دیگری کشف شد، که در هسته گنجانده شده است. او نامیده شد نوترون. توده نوترون برابر با جرم پروتون بود.

تئوری هسته پروتون-نوترون

پس از باز شدن آزمایشی نوترون، دانشمند روسی D. D. Ivanenko و فیزیکدان آلمانی V. Heisenberg، مستقل از یکدیگر، نظریه پروتون نوترون هسته را ارائه دادند که به اثبات علمی ترکیب هسته ای اشاره کرد. با توجه به این نظریه، هسته هر عنصر شیمیایی شامل پروتون ها و نوترون ها است. نام مشترک آنها - nucleons.

تعداد کل nucleons در هسته توسط نامه مشخص شده است آ.. اگر تعداد پروتون ها در هسته این نامه را تعیین کنند Z.، و تعداد نوترون های نامه n.، من بیان می کنم:

a \u003d.z +n.

این معادله نامیده می شود معادله Ivanenko-Heisenberg.

از آنجا که اتهام هسته اتم برابر با تعداد پروتون ها در آن است، پس از آن Z. تماس بگیرید شماره شارژ. شماره شارژ یا عدد اتمی، با تعداد توالی آن در سیستم دوره ای عناصر مندلیف همخوانی دارد.

در طبیعت، عناصری وجود دارد که خواص شیمیایی آنها کاملا مشابه هستند و تعداد تودهای متفاوت هستند. چنین عناصری نامیده می شود ایزوتوپ. ایزوتوپ ها همان تعداد پروتون ها و مقدار دیگری از نوترون ها را دارند.

به عنوان مثال، هیدروژن دارای سه ایزوتوپ است. همه آنها یک عدد توالی برابر با 1 دارند و تعداد نوترون ها در هسته آنها متفاوت است. بنابراین، در ساده ترین ایزوتوپ هیدروژن، فاصله، تعداد جرم 1، در هسته 1 پروتون و یک نوترون تک. این ساده ترین عنصر شیمیایی است.

هسته اتمی - بخش مرکزی اتم که جرم اصلی آن متمرکز شده است (بیش از 99.9٪). هسته به طور مثبت متهم شده است، اتهام هسته، عنصر شیمیایی را تعیین می کند که اتم متعلق به آن است.

هسته اتمی شامل nucleons است - پروتون های شارژ مثبت و نوترون های خنثی که با استفاده از تعامل قوی ارتباط برقرار می کنند.

هسته اتمی که به عنوان یک کلاس از ذرات با تعداد مشخصی از پروتون ها و نوترون ها شناخته می شود، به نام معمول است نوکلئید.

تعداد پروتون ها در هسته شماره شارژ آن نامیده می شود - این شماره برابر با تعداد دنباله ای از عنصر است که اتم در جدول (سیستم دوره ای عناصر) مندلیف اشاره می کند. تعداد پروتون ها در هسته، ساختار پوسته الکترونیکی اتم خنثی را تعیین می کند و بنابراین خواص شیمیایی عنصر مربوطه را تعیین می کند. تعداد نوترون ها در هسته آن نامیده می شود شماره ایزوتوپ . هسته ها با همان تعداد پروتون ها و تعداد مختلف نوترون ها ایزوتوپ نامیده می شوند. هسته با همان تعداد نوترون ها، اما تعداد مختلف پروتون ها - ایزوتون ها نامیده می شود.

تعداد کل nucleons در هسته تعداد توده ای آن () و تقریبا برابر با میانگین میانگین اتم اتم نشان داده شده در جدول مندلیف است. nuclides با همان تعداد عظیم، اما با ترکیبات مختلف پروتون نوترون، معمول است که توسط ایزوبامی تماس بگیرید.

وزن

با توجه به تفاوت نوترون ها، ایزوتوپ های عنصر دارای یک جرم متفاوت هستند که یکی از ویژگی های مهم هسته است. در فیزیک هسته ای، توده هسته ها برای اندازه گیری در واحدهای اتمی جرم ( ولی. خوردن)، برای یک. e m. 1/12 بخشی از جرم Nuclide 12 C [CH 2]. لازم به ذکر است که جرم استاندارد که معمولا برای نوکلئید داده می شود، جرم یک اتم خنثی است. برای تعیین جرم هسته، لازم است که مجموع توده های تمام الکترون ها را از جرم اتم محاسبه کنید (ارزش دقیق تر، اگر شما همچنین انرژی ارتباط الکترون را با هسته در نظر بگیرید).

علاوه بر این، معادل انرژی توده ها اغلب در فیزیک هسته ای استفاده می شود. با توجه به نسبت انیشتین، کل انرژی مربوط به هر مقدار جرم است:

سرعت نور در خلاء کجاست؟

نسبت بین یک. e m و معادل انرژی آن در Joules:

و از 1 الکترون 1،602176 · 10 -19 J، معادل انرژی A. e m. MEV برابر است

شعاع

تجزیه و تحلیل فروپاشی هسته های سنگین ارزیابی ارزیابی Rangeford [CH 3] را روشن کرد و شعاع هسته را با یک عدد ساده با یک نسبت ساده متصل کرد:

کجا ثابت است

از آنجا که شعاع هسته یک ویژگی صرفا هندسی نیست و عمدتا با شعاع اقدامات نیروهای هسته ای مرتبط است، ارزش بستگی به روند دارد، در صورت تجزیه و تحلیل که ارزش به دست آمده، مقدار متوسط \u200b\u200bM، بنابراین هسته شعاع در متر

شارژ

تعداد پروتون در هسته، شارژ الکتریکی آن را به طور مستقیم تعیین می کند، ایزوتوپ ها دارای همان تعداد پروتون ها هستند، اما مقدار دیگری از نوترون ها. .

برای اولین بار، اتهامات هسته اتمی هنری Cosli را در سال 1913 شناسایی کرد. دانشمند مشاهدات تجربی خود را با وابستگی طول موج اشعه ایکس از یک مسطح خاص به هر واحد از عنصر به عنصر و واحد برابر برای هیدروژن تفسیر کرد:

جایی که

و - دائمی

انرژی ارتباطات هسته ای.

انرژی اتصال هسته حداقل انرژی است که باید برای تکمیل تقسیم هسته به ذرات جداگانه، گران باشد. از قانون حفاظت از انرژی، به این معنی است که انرژی باند برابر با انرژی است که در طول تشکیل هسته از ذرات جداگانه اختصاص داده می شود.

انرژی اتصال هر هسته را می توان با استفاده از اندازه گیری دقیق جرم آن تعیین کرد. در حال حاضر فیزیکدانان آموخته اند که توده های ذرات را اندازه گیری کنند - الکترونها، پروتون ها، نوترون ها، هسته ها و غیره - با دقت بسیار بالا. این اندازه گیری ها نشان می دهد که توده هر هسته M. من همیشه کمتر از مجموع توده های پروتون ها و نوترون ها دارم:

این انرژی در طول تشکیل هسته به شکل تابش γ-Quanta منتشر می شود.

قدرت هسته ای.

قدرت هسته ای کوتاه مدت هستند نیروها آنها تنها در فاصله های بسیار پایین بین هسته های هسته ای در هسته حدود 10 -15 متر ظاهر می شوند. طول (1.5 تا 2.2) · 10 -15 متر نامیده می شود شعاع اقدامات نیروهای هسته ای.

نیروهای هسته ای شناسایی می شوند استقلال شارژ : جاذبه بین دو nucleons به همان اندازه مستقل از حالت شارژ هسته ها - پروتون یا نوترون است. استقلال اتهام نیروهای هسته ای از مقایسه انرژی های ارتباطی قابل مشاهده است کرنل های آینه . به اصطلاح هسته, که در آن تعداد کل کل هسته ها است, اما تعداد پروتون ها در یک برابر با تعداد نوترون ها توسط دیگری برابر است.

انرژی هسته ای دارای اشباع املاک , که خود را نشان می دهد, که هسته در هسته تنها با تعداد محدودی از هسته های همسایه نزدیک به آن تعامل دارد. به همین دلیل وابستگی خطی انرژی ارتباطات هسته ای از تعداد توده ای آنها وجود دارد آ.. تقریبا کامل اشباع نیروهای هسته ای در ذرات α به دست می آید که آموزش بسیار پایدار است.

نیروهای هسته ای به آن وابسته هستند جهت چرخش Interacting Nucleons. این توسط ماهیت مختلف پراکندگی نوترون توسط مولکول های Ortho و Parasodorodore تایید شده است. در مولکول Orthodorod از پشت هر دو پروتون موازی با یکدیگر هستند، و در مولکول پاراگوئه، آنها ضد موازی هستند. آزمایشات نشان داده اند که پراکندگی نوترون ها بر روی یک پاراچودود 30 برابر پراکندگی در کارخانه ارتدتر است. نیروهای هسته ای مرکزی نیستند.

بنابراین، لیست خواص عمومی نیروهای هسته ای :

· شعاع کوچکی از اقدامات نیروهای هسته ای ( R. ~ 1 FM)؛

· پتانسیل هسته ای بزرگ تو ~ 50 MeV؛

· وابستگی نیروهای هسته ای از چرخش ذرات تعامل؛

· ماهیت تانسور تعامل nucleons؛

· نیروهای هسته ای به جهت گیری متقابل چرخش و لحظات مداری نوکلئون (نیروهای اسپین-مداری) بستگی دارد؛

· تعامل هسته ای دارایی اشباع است؛

· استقلال نیروهای هسته ای؛

· ماهیت کلی تعامل هسته ای؛

· جاذبه بین nucleons در فواصل بزرگ ( r. \u003e 1 FM)، جایگزین شده توسط دافع کوچک ( r. < 0,5 Фм).