Miezul atomului constă din nucleoni, care sunt împărțiți în protoni și neutroni.
Atom simbolic simbolic Simbolic:
A-numărul de nucleoni, adică Protoni + neutroni (sau greutate atomică)
Z - numărul de protoni (egal cu numărul de electroni)
N - Numărul de neutroni (sau număr atomic)
Energie nucleara
Acționează între toate nucleonii din nucleu;
- forțe de atracție;
- rază scurtă de acțiune
Nucleonii sunt atrași unul de celălalt cu forțe nucleare, care sunt complet, spre deosebire de gravitaționale sau electrostatice. . Forțele nucleare cad foarte repede cu distanța. Raza acțiunii lor de aproximativ 0,000 000 000 001 metri.
Pentru această lungime ultra-lungă, caracterizând dimensiunea nucleelor \u200b\u200batomice, a fost introdusă o denumire specială - 1 FM (în onoarea fizicii italiene E. Fermi, 1901-1954). Toate nucleele au dimensiunile mai multor ferme. Radiusul forțelor nucleare este egală cu dimensiunea nucleului, astfel încât miezurile sunt o grămadă de materie foarte densă. Poate cea mai densă în condiții pământești.
Forțele nucleare sunt interacțiuni puternice. Au depășit în mod repetat forța Coulomb (la aceeași distanță). The Shorth Sheation limitează acțiunea forțelor nucleare. Cu o creștere a numărului de nucleoni, miezurile devin instabile și, prin urmare, cea mai mare parte a nucleei grele de radioactive și nu pot exista deloc complet.
Numărul final de elemente în natură este o consecință a forțelor nucleare cu rază scurtă de acțiune.
Atom Building - Clasa! Fizica Naya
Știați?
În mijlocul secolului al XX-lea, teoria centrală a prezis existența unor elemente stabile cu numere de secvențe Z \u003d 110 -114.
În Dubna, a fost obținut cel de-al 114-lea element cu masa atomică A \u003d 289, care "a trăit" doar 30 de secunde, care este incredibil de lung pentru un atom cu un kernel de această dimensiune.
Astăzi, teoreticienii discută deja proprietățile nucleelor \u200b\u200bsuperbe grele care cântăresc 300 și chiar 500.
Atomii cu numere atomice identice sunt numite izotopi: în tabelul Mendeleev
Acestea sunt situate în aceeași celulă (în ISO-urile grecești - egale, topos).
Proprietățile chimice ale izotopilor sunt aproape identice.
Dacă elementele în totalitate în natură - aproximativ 100, apoi izotopii - mai mult de 2000. Multe dintre ele sunt instabile, adică, radioactive și dezintegrate, emitând tipuri diferite radiații.
Izotopii aceluiași element în compoziție diferă numai de numărul de neutroni din nucleu.
Izotopi de hidrogen.
Dacă îndepărtați spațiul de la toți atomii corpului uman, atunci ceea ce va rămâne poate să se târască în ac.
Indiscret
Autovehiculele "glissing"
Dacă, deplasându-se cu mașina pe un drum umed la viteză mare, încetinește brusc, atunci mașina se va comporta ca un glisser; Anvelopele vor începe să alunece de-a lungul filmului subțire de apă, aproape fără a atinge drumul. De ce se întâmplă asta? De ce mașina nu se alunecă întotdeauna pe drumul umed, chiar dacă frâna nu este apăsată? Există un astfel de model de rulare care reduce acest efect?
Se pare ...
Există mai multe modele de rulare care reduc probabilitatea "acvaplanării". De exemplu, canelura poate distrage apa la punctul din spate al contactului cu rulație cu drumul, unde apa va fi aruncată. Pentru alte caneluri mai mici, apa poate fi descărcată în lateral. În cele din urmă, aprofundarea mică pe suprafața de rulare poate, așa cum a fost, să intre în stratul de apă pe șosea, atingându-l imediat în fața zonei principalei contact a stratului de rulare. În toate cazurile, sarcina este de a elimina apa din zona de contact cât mai curând posibil și de a preveni acvaplanarea.
Definiție
Atom Se compune dintr-un kernel încărcat pozitiv, în cadrul căruia protonii și neutronii sunt localizați, iar electronii se mișcă în jurul acestuia. Atom de sunet. Situat în centru și aproape toată masa este concentrată.
Prin magnitudinea încărcării nucleului atomului, elementul chimic la care se referă această atom este determinat.
Existența nucleului atomic a fost dovedită în 1911 de Rutherford și a fost descrisă în lucrarea sub numele de "împrăștiere a și razei β și structura unui atom". După aceea, numeroasele teorii ale clădirii nucleului atomic (picurare (N. BOR), coajă, cluster, optic etc.) au fost prezentate în diferite oameni de știință.
Structura electronică a nucleului Atomului
Conform idei moderne Miezul atomic constă din protoni încărcați pozitiv și neutroni neutri, care împreună se numesc nucleoni. Ele sunt ținute în miez din cauza interacțiunii puternice.
Numărul de protoni din kernel este numit numărul de încărcare (Z). Poate fi determinată utilizând tabelul periodic din D. I. Mendeleev - este egal cu numărul de secvență al elementului chimic la care aparține un atom.
Numărul de neutroni din kernel se numește număr izotopic (n). Numărul total Nucleonii din kernel sunt numiți numărul de masă (M) și este egal cu masa atomică relativă a atomului elementului chimic specificat în tabelul periodic D. I. Mendeleev.
Kernel-ul cu același număr de neutroni, dar un număr diferit de protoni se numește izotone. Dacă în kernel același număr de protoni, dar neutroni diferiți - izotopi. În cazul în care numerele de masă sunt egale, dar compoziția diferită a nuclelor este de laobami.
Miezul atomului poate fi în starea stabilă (principală) și în cele excitate.
Luați în considerare structura nucleului atomului pe exemplul elementului chimic al oxigenului. Oxigenul are secvența numărul 8 în tabelul periodic D. I. Mendeleev și masa atomică relativă de 16 A.M. Aceasta înseamnă că miezul atomic de oxigen are o sarcină egală cu (+8). Kernel-ul conține 8 protoni și 8 neutroni (z \u003d 8, n \u003d 8, m \u003d 16) și 8 electroni se mișcă în jurul nucleului de-a lungul orbitelor 2 (figura 1).
Smochin. 1. o reprezentare schematică a structurii atomului de oxigen.
Exemple de rezolvare a problemelor
Exemplul 1.
Exemplul 2.
| Sarcina | Descrieți prin numerele cuantice toți electronii care se află pe stâlpi 3P. |
| Decizie | Există șase electroni pe suspensia P de la nivelul 3: |
Cu mult înainte de apariția unor date fiabile pe dispozitivul intern a tuturor lucrurilor, gânditorii greci au reprezentat-o \u200b\u200bsub forma celor mai mici particule de foc care erau în mișcare constantă. Este posibil ca viziunea dispozitivului global a lucrurilor să fie derivată din concluzii pur logice. În ciuda unor naivitate și absolută a acestei declarații, sa dovedit a fi adevărat. Deși confirmarea oamenilor de știință ghicitori au fost capabili să ajungă la doar douăzeci și trei de secole mai târziu.
Construcția atomilor
La sfârșitul secolului al XIX-lea, proprietățile tubului de descărcare au fost investigate, prin care lipsește curentul. Observațiile au arătat că sunt emise două fluxuri de particule:
Particulele negative ale razelor catodice au fost numite electroni. În viitor, particulele cu aceeași rată de încărcare au fost descoperite în multe procese. Electronii păreau a fi componente universale ale diferiților atomi, destul de ușor separați de bombardarea de ioni și atomi.
Particulele care transportă o încărcătură pozitivă au fost fragmente de atomi după pierderea unuia sau mai multor electroni. De fapt, razele pozitive au fost grupuri de atomi lipsiți de particule negative și ca urmare a acestei încărcături pozitive.
Modelul Thompson.
Pe baza experimentelor, sa constatat că particulele pozitive și negative erau esența atomului, a fost constituentul său. Omul de știință englez J. Thomson și-a oferit teoria. În opinia sa, structura atomului și nucleul atomic era o anumită masă în care acuzațiile negative au fost strânse într-o minge pozitivă încărcată ca stafide în cupcake. Taxele de compensare făcute "cupcake" din punct de vedere electric neutru.
Modelul DomainFord.
Tânăr american de știință, analizând piesele rămase după particulele alfa, a concluzionat că modelul Thompson este imperfect. Unele particule alfa s-au abandonat la unghiuri mici - la 5-10 o. În cazuri rare, particulele alfa au fost deviate la unghiuri mari în 60-80 o, iar în cazuri excepționale, unghiurile au fost foarte mari - 120-150 o. Modelul atomului de tompson nu a putut explica o astfel de diferență.
Rutherford oferă un nou model care explică structura atomului și nucleul atomic. Fizica proceselor susține că atomul ar trebui să fie gol cu \u200b\u200b99%, cu un miez mic și electroni care se rotesc în jurul ei, care se mișcă de-a lungul orbitelor.
El explică abaterile la șocuri prin faptul că particulele atomului au propriile acuzații electrice. Sub influența particulelor percepute de bombardare, elementele atomice se comportă ca corpurile obișnuite încărcate în macromir: particulele cu aceleași încărcări sunt respinse unul de celălalt, iar cu opusul - sunt atrase.
Starea atomilor
La începutul secolului trecut, când au fost lansate primele acceleratoare de particule elementare, toate teoriile care explică structura nucleului atomic și atomul în sine așteptau verificarea experimentală. În acel moment, interacțiunile razelor alfa și beta cu atomi au fost deja studiate bine. Până în 1917, sa crezut că atomii sunt fie stabili, fie radioactivi. Atomii stabile nu pot fi împărțiți, dezintegrarea nucleelor \u200b\u200bradioactive este imposibil de controlat. Dar Rutherford a reușit să respingă această opinie.
Primul proton.
În 1911, E. Rutherford a prezentat ideea că toate miezurile constau din aceleași elemente, baza pentru care este un atom de hidrogen. O concluzie importantă a studiului anterior al structurii substanței a fost observată pe această idee a omului de știință: masele tuturor elementelor chimice sunt împărțite fără un reziduu pe masa hidrogenului. O nouă ipoteză a fost deschisă de posibilități fără precedent care să permită într-unul nou să vadă structura nucleului atomic. Reacțiile nucleare ar fi trebuit să fie confirmate sau respinse de o nouă ipoteză.
Experimentele au fost efectuate în 1919 cu atomi de azot. Bombardându-le particulele alfa, Rutherford a obținut un rezultat uimitor.
Atom N a absorbit particula alfa, transformată într-un atom de oxigen de 17 și a golit miezul de hidrogen. Aceasta a devenit prima transformare artificială a atomului unui element în altul. O astfel de experiență a insuflat speranța că structura nucleului atomic, fizica proceselor existente permite alte transformări nucleare.
Omul de știință folosit în experimentele sale Metoda de scintilație - focare. În frecvența luminii, el a făcut concluzii cu privire la modul în care compoziția și structura nucleului atomic se referă la caracteristicile particulelor născute, despre masa lor atomică și numărul de ordine. Particulele necunoscute a fost numit Rutinford Proton. Avea toate caracteristicile atomului de hidrogen, lipsită de singurul său electron - o singură încărcare pozitivă și masa corespunzătoare. Astfel, sa demonstrat că protonul și miezul hidrogenului sunt aceleași particule.
În 1930, primii acceleratori mari au fost construiți și lansați, modelul atomului de refordă a reușit să verifice și să dovedească: fiecare atom de hidrogen constă dintr-un singur electron, poziția cărora nu poate fi determinată și un atom liber cu un singur proton pozitiv interior. Deoarece protonii, electronii și particulele alfa pot zbura de la bombardamentul de la atom, oamenii de știință au crezut că erau componentele oricărui atom nucleu. Dar un astfel de model al atomului nucleului părea instabil - electronii erau prea mari pentru a se potrivi în miez, în plus, au existat dificultăți serioase asociate cu încălcarea legii privind cantitatea de mișcare și conservarea energiei. Aceste două legi, ca contabili stricți, au spus că cantitatea de mișcare și greutate în timpul bombardamentului dispar într-o direcție necunoscută. Deoarece aceste legi au fost acceptate, una ar trebui să găsească explicații pentru o astfel de scurgere.
Neutron
Oamenii de știință din întreaga lume au pus experimente care vizează descoperirea de noi componente ale nucleei atomilor. În anii 1930, fizicienii germani Becker și Bota au bombardat atomii de beriliu alfa particule. În același timp, a fost înregistrată o radiație necunoscută, care a fost decisă să numească razele G. Studiile detaliate au spus despre unele caracteristici ale razelor noi: s-ar putea răspândi strict într-o linie dreaptă, nu au interacționat cu câmpurile electrice și magnetice, posedă abilități de penetrare ridicată. Mai târziu, particulele care formează acest tip de radiație au fost găsite în interacțiunea particulelor alfa cu alte elemente - bor, crom și altele.
Ipoteza chadwick.
Apoi, James Chadwick, un coleg și un student al Rutinford, în revista "Nhaichur", a dat un mesaj scurt, care mai târziu a devenit bine cunoscut. Cedwick a atras atenția asupra faptului că contradicțiile din legile conservării sunt ușor de rezolvat dacă presupunem că noua radiație este un flux de particule neutre, fiecare dintre ele are o masă, aproximativ o masă egală a protonului. Având în vedere această ipoteză, fizica a completat semnificativ ipoteza care explică structura nucleului atomic. Pe scurt, esența suplimentelor a fost redusă la o nouă particulă și rolul său în structura atomului.
Proprietăți neutronice
Numele "neutron" a fost dat particulei descoperite. Particulele nou deschise nu au format câmpuri electromagnetice în jurul lor, cu ușurință trecute printr-o substanță fără a pierde energie. Cu ciocniri rare cu atomii nuclei de lumină neutroni capabili să bată kernelul de la atom, lăsând o parte semnificativă a energiei sale. Structura nucleului atomic a presupus prezența diferitelor cantități de neutroni în fiecare substanță. Atomii cu aceeași încărcătură nucleu, dar cu un număr diferit de neutroni au primit numele izotopilor.
Neutron a servit ca un substitut excelent al particulelor alfa. În prezent, acestea sunt folosite pentru a explora structura nucleului atomic. Pe scurt, importanța lor pentru știință este imposibilă, dar se datorează bombardamentului cu neutronii nucleelor \u200b\u200batomice de fizică au fost capabili să obțină izotopi de aproape toate elementele cunoscute.
Compoziția atomului nucleului
În prezent, structura nucleului atomic este o combinație de protoni și neutroni, legată de forțele nucleare. De exemplu, kernelul Helium este o pui de doi neutroni și doi protoni. Elementele de lumină au un număr aproape egal de protoni și neutroni, în elemente grele, numărul de neutroni este mult mai mare.
O astfel de imagine a structurii nucleului este confirmată de experimente privind acceleratoarele moderne ridicate cu protoni rapizi. Puterile electrice de protoni sunt echilibrate de miezurile care acționează numai în centrul însuși. Deși natura forțelor nucleare nu a fost încă studiată, existența lor este practic dovedită și explică pe deplin structura nucleului atomic.
Comunicarea masei și a energiei
În 1932, Camera lui Wilson a capturat o fotografie uimitoare care să dovedească existența unor particule încărcate pozitive, cu o masă de electroni.
Înainte de aceasta, electronii pozitivi au fost prezis teoretic P. Dirac. Un electron real pozitiv a fost descoperit și în radiația cosmică. Noua parte a fost numită positron. Când o coliziune cu gemenii este un electron, apare anihilarea - distrugerea reciprocă a două particule. În același timp, este eliberată o anumită cantitate de energie.
Astfel, teoria dezvoltată pentru macromir a fost complet potrivită pentru descrierea comportamentului celor mai mici elemente ale substanței.
Întrebări "Ce face materie?", "Care este natura materiei?" Întotdeauna ocupat umanitate. Din cele mai vechi timpuri, filosofii și oamenii de știință au căutat răspunsuri la aceste probleme, creând atât teorii și ipoteze și ipoteze realiste și complet uimitoare și fantastice. Cu toate acestea, în urmă cu secolul în urmă, umanitatea sa apropiat de randarea acestui mister cât mai aproape posibil, deschizând structura atomică a materiei. Dar care este compoziția nucleului atomului? Despre ce este vorba?
De la teorie la realitate
Până la începutul secolului al XX-lea, structura atomică a încetat să fie doar o ipoteză, dar a devenit un fapt absolut. Sa dovedit că compoziția nucleului unui atom este un concept foarte complex. Aceasta include întrebarea: compoziția atomului și include cantități diferite de aceste taxe sau nu?
Modelul planetar
Inițial imaginat că atomul a fost construit foarte asemănător cu sistemul nostru solar. Cu toate acestea, a fost destul de repede că o astfel de reprezentare nu este în întregime adevărată. Problematicica transferului mecanic pur al scalei astronomice a imaginii într-o zonă care ocupă milioane de lobi de milimetru, a implicat o semnificativă și schimbări ascuțite Proprietățile și calitățile fenomenelor. Principala diferență a fost legile și regulile mult mai stricte pe care a fost construit un atom.
Dezavantaje ale modelului planetar
În primul rând, deoarece atomii unui tip și element în parametri și proprietăți ar trebui să fie exact aceleași, orbitele din electronii acestor atomi ar trebui, de asemenea, să fie aceleași. Cu toate acestea, legile privind mișcarea organelor astronomice nu au putut da răspunsuri la aceste întrebări. Cea de-a doua contradicție constă în faptul că mișcarea electronului pe orbită în cazul în care legile fizice bine studiate se aplică pentru aceasta trebuie să fie însoțită de eliberarea permanentă de energie. Ca rezultat, acest proces ar duce la epuizarea unui electron, care în cele din urmă încețoșată și chiar a căzut pe bază.
Structura valului mamei și
În 1924, tânărul aristocrat Louis de Broglie a avansat gândul care a transformat prezentarea comunității științifice cu privire la astfel de probleme ca compoziția nucleelor \u200b\u200batomice. Ideea a fost că electronul nu este doar o minge în mișcare care se rotește în jurul nucleului. Aceasta este o substanță neclară care se mișcă în conformitate cu legile asemănătoare răspândirii valurilor în spațiu. Destul de repede, această prezentare a fost distribuită mișcării oricărui corp în ansamblu, explicând că observăm doar o parte a acestei mișcări, dar al doilea de fapt nu apare. Putem vedea răspândirea valurilor și nu observăm mișcarea particulei sau viceversa. De fapt, ambele părți ale mișcării există întotdeauna, iar rotația electronică în orbită nu este doar mișcarea acuzației în sine, ci și distribuția valurilor. Această abordare este fundamental diferită de modelul planetar adoptat anterior.
Baza elementară
Miezul atomului este centrul. Electronii se rotesc în jurul lui și se rotesc. Proprietățile nucleului se datorează oricăror altceva. Este necesar să vorbim despre un astfel de concept ca compoziția nucleului unui atom din cel mai important punct - de la încărcare. Ca parte a atomului, se observă o anumită încărcătură negativă. Același kernel are o taxă pozitivă. Din aceasta puteți face anumite concluzii:
- Kernel-ul este o particulă încărcată pozitivă.
- În jurul kernelului este o atmosferă pulsantă creată de acuzații.
- Este kernelul și caracteristicile sale care determină numărul de electroni din atom.
Proprietățile nucleului
Cupru, sticlă, fier, lemnul posedă aceiași electroni. Atomul poate pierde o pereche de electroni sau chiar totul. Dacă kernelul rămâne perceput pozitiv, acesta poate atrage suma potrivită Particulele încărcate negativ de la alte corpuri, care îi vor permite să fie păstrate. Dacă atomul pierde o anumită cantitate de electroni, atunci sarcina pozitivă la nucleu va fi mai mare decât echilibrul taxelor negative. În acest caz, întregul atom va dobândi o taxă excesivă și poate fi numită un ion pozitiv. În unele cazuri, atomul poate atrage un număr mai mare de electroni, iar apoi va deveni încărcat negativ. În consecință, acesta va fi numit un ion negativ.
Cât de mult cântărește atomul ?
Masa atomului este determinată în principal de miez. Electronii, care fac parte din atomul și nucleul atomic, cântăresc contorul o mie din masa totală. Deoarece masa este considerată o măsură a energiei energiei, care are o substanță, atunci acest fapt este considerat incredibil de important atunci când studiază o astfel de întrebare ca și compoziția nucleului atomic.
Radioactivitate
Cele mai dificile probleme au apărut după descoperirea elementelor radioactive emit undele alfa, beta și gamma. Dar o astfel de radiație ar trebui să aibă o sursă. Rutherford în 1902 a arătat că atomul în sine este o astfel de sursă sau mai degrabă, kernelul. Pe de altă parte, radioactivitatea nu este doar emisia de raze și traducerea unui element în altul, cu un produs chimic complet și proprietăți fizice. Asta este, radioactivitatea este o schimbare a kernel-ului.
Ce știm despre structura nucleară?
Aproape o sută de ani în urmă, fizicianul a mutat ideea că elementele din sistemul periodic nu sunt forme incoerente, ci sunt combinații, prin urmare, a fost posibil să se aștepte la acuzațiile, iar masele nucleelor \u200b\u200bvor fi exprimate prin intermediul întregului și mai multe taxe de hidrogenul însuși. Cu toate acestea, acest lucru nu este adevărat. Studiind proprietățile nucleelor \u200b\u200batomice cu ajutorul câmpurilor electromagnetice, fizicianul Aston a constatat că elementele, greutățile atomice care nu erau întregi și multiple, de fapt, o combinație de atomi diferiți și nu o singură substanță. În toate cazurile, când greutatea atomică nu este un număr întreg, observăm un amestec de izotopi diferiți. Ce este? Dacă vorbim despre compoziția nucleului atomului, izotopii sunt atomi cu aceleași acuzații, dar cu mase diferite.
Einstein și Atom Core
Teoria relativității spune că masa nu este o măsură care determină cantitatea de materie și măsura energiei care contează. În consecință, problema poate fi măsurată prin lipsa de masă, dar o taxă care constituie această chestiune și energia de încărcare. Atunci când aceeași taxă se apropie de altul, energia va crește, în cazul opus - scăderea. Acest lucru, fără îndoială, nu înseamnă o problemă în schimbare. În consecință, cu această poziție a nucleului atomului nu este o sursă de energie, ci mai degrabă reziduul după selecția sa. Deci, există o anumită contradicție.
Neutron
Soții lui Curie cu bombardarea particulelor alfa Beryllium au deschis niște raze incomprehensibile, care, îndreptându-se spre miezul atomului, o respingă cu o forță uriașă. Cu toate acestea, ele sunt capabile să treacă printr-o grosime mare a substanței. Această contradicție a fost rezolvată de faptul că această particulă a fost cu o încărcătură electrică neutră. În consecință, a fost numit neutron. Datorită cercetării ulterioare, sa dovedit aproape la fel ca protonul. În general, neutronul și protonul sunt incredibil de similare. Având în vedere această descoperire, cu siguranță este posibil să se stabilească faptul că protonii și neutronii sunt incluși în miezul atomului și în aceleași cantități. Totul a devenit treptat plasat. Numărul de protoni este numărul atomic. Greutatea atomică este suma maselor și protonilor neutroni. Izotopul poate fi numit, de asemenea, un element în care numărul de neutroni și protoni nu va fi egal unul cu celălalt. După cum sa menționat mai sus, în acest caz, deși elementul rămâne real, proprietățile sale se pot schimba semnificativ.
Compoziția nucleului atomului. Energia de comunicare
1. Compoziția nucleului atomic. La scurt timp după deschiderea neutronului (1932), fizicianul sovietic D. D. Ivanenko și un fizician german ușor târziu, V. Heisenberg și-a exprimat o ipoteză că miezul atomic constă din protoni și neutroni. Aceste particule sunt numite nucleoni. Numărul de protoni Z.incluse în kernel determină taxa care este egală + Ze.. Număr Z. Se numește un număr atomic (definește numărul de secvență al elementului chimic în tabelul periodic al Mendeleev) sau numărul de încărcare al kernelului.
Numărul de nucleoni A (adică numărul total de protoni și neutroni) în kernel se numește numărul de masă al kernelului. Numărul de neutroni din nucleu este egal N \u003d a -z.
Simbolul este aplicat pentru a desemna nucleele
unde sub x se înțelege caracterul chimic al elementului. În partea de sus există numărul său de masă, în partea de jos - numărul atomic.
2. Izotopii. Din 1906, se știe că nu toți atomii aceluiași element chimic au aceeași masă. De exemplu, printre atomii de clor există atomi cu o masă aproape de 35 și o masă aproape de 37. Printre atomii de uraniu există atomi cu o masă de 234, 235, 238 și 239. Există diferențe în masă și la atomi de alte substanțe.
Toți izotopii din același element au proprietăți chimice foarte apropiate, ceea ce indică aceeași structură a cochilii lor electronice și, în consecință, aceleași taxe ale nucleelor \u200b\u200bși numărul egal de protoni din nuclee. De aici există și numele lor - de la cuvântul grecesc "Izos" - același și "topos" - un loc: același loc în tabelul periodic al elementelor chimice D. I. Mendeleev.
Diferența în masa izotopilor este cauzată de numeroase numere din neutronii lor. Astfel, izotopii sunt numiți soiurile acestui element chimic, care diferă în funcție de masa nucleelor \u200b\u200blor.
Legea decăderii radioactive este stabilită de F. Soddy. Experimentat de E. Rutherford a constatat că activitatea decăderii radioactive scade în timp. Pentru fiecare substanță radioactivă există un interval de timp, în timpul căreia activitatea scade de 2 ori, adică Half-Life T. această substanță. Lăsați numărul de atomi radioactivi n, timpul t \u003d 0. Prin T 1 \u003d T numărul de nuclei fără precedent N 1 \u003d N 0/2, prin T 2 \u003d 2T va rămâne
După expirarea t \u003d nt.. Ouătoare n. Perioadele semi-vest T., Atomii radioactivi vor rămâne:
În măsura în care n \u003d t / t,
Aceasta este legea fundamentală radioactiv descompunere.
4. Forțele nucleare. Fapte simple indică rezistența nucleelor \u200b\u200batomice: elementele din jurul nostru există pentru o lungă perioadă de timp fără a cădea pe particule. Dar cum explică aceste fapte? Într-adevăr, compoziția miezurilor atomice include protoni, iar forțele de împingere electrostatică ar trebui să le "extragă". Rezultă concluzia că în interiorul nucleelor \u200b\u200bîntre nucleoni există unele forțe superioare forțelor repulsiei electrostatice. Aceste forțe au primit numele forțelor nucleare. Forțele nucleare acționează între nucleoni (între protoni, între neutroni și între protoni și neutroni). Caracteristica caracteristică a forțelor nucleare este scurgerea lor: la distanțe de 10-15 m, acestea sunt de aproximativ 100 de ori mai multe forțe de interacțiune electrostatică, dar deja la distanțe 10-14 m se dovedesc a fi neglijabile.
5. Energia de comunicare. Pentru a elimina din nucleul de proton sau neutron, este necesar să lucrați pentru a depăși forțele nucleare cu rază scurtă de acțiune. Ca rezultat, energia sistemului "Nucleul rămase de kernel - la distanță" crește Δe. egală cu activitatea forțelor externe.
Energia necesară pentru separarea completă a kernelului în protoni și neutroni individuali se numește energia de comunicare centrală.
În conformitate cu legea relației de masă și energie, masa particulelor
În consecință, masa miezului este întotdeauna mai mică decât sumele maselor componentelor particulelor sale luate separat. În fizica nucleară, masa particulelor este exprimată în unități atomice de masă. Unitatea atomică de masă este 1/12 masa de atom-12 izotop de carbon.
1 a.e.m. \u003d 1,6605655 · 10 -27 kg
Tabelul prezintă masele unor nuclee stabile și particule elementare.
Masa
| Simbolul nucleului | Masa, a. mânca. | Simbolul nucleului | Masa, a. mânca. |
| 1,008665 | 14,003242 | ||
| 1,007825 | 16,999134 | ||
| 4,002603 | 235,043933 |
Regulă de deplasare. Transformările nucleelor \u200b\u200bsunt supuse așa-numitei reguli de deplasare, și pentru prima dată în Soddy: Cu o descompunere, kernelul pierde o încărcătură pozitivă 2e și masa scade aproximativ patru unități atomice de masă. Ca rezultat, elementul se schimbă în două celule la începutul sistemului periodic.. Simbolic, acest lucru poate fi scris ca:
Aici, elementul este indicat, ca și în chimie, simboluri general acceptate: încărcătura nucleului este înregistrată sub formă de indice în partea de jos a simbolului, iar masa atomică este sub forma indicelui din partea superioară a simbolului . De exemplu, hidrogenul este indicat de simbol. Pentru A. - Particulele, care este kernelul atomului de heliu, aplică desemnarea etc. cu β - decăderea din kernel zboară electron. Ca urmare, acuzația nucleului crește cu unul, iar masa rămâne aproape neschimbată:
Aici se referă la electron: indexul "0" de mai sus înseamnă că masa este foarte mică în comparație cu unitatea atomică de masă. După β - descompunerea elementului schimbă o celulă mai aproape de sfârșitul sistemului periodic . Radiația gamma nu este însoțită de o schimbare de sarcină; Masa kernel-ului se schimbă neglijabilă.
Regulile de deplasare arată că încărcarea electrică este păstrată în timpul dezintegrării radioactive, iar masa atomică relativă a nucleelor \u200b\u200beste păstrată.
Noile nuclee care au apărut sub decăderea radioactivă, la rândul lor, sunt, de obicei, radioactive.
Exemplu. Folosind datele acestui tabel, calculam energia obligatorie a atomului heliu al heliuului:
Masa kernel-ului Helium - 4.002603 a.e.m.
Masa nucleonilor individuali
Diferența de masă: Δ M \u003d (4,032980 - 4.002603) a.e.m. \u003d 0.030377 a.e.m., și energia comunicării:
Deoarece: 1.e.m. \u003d 1,660566 * 10 -27 kg și c \u003d 3 * 10 8 m / s, apoi δ E \u003d 0,030377 * 1,660566 * 10 -27 kg * 9 10 16 m 2 / C 2 , sau ΔE \u003d 0,030377 * 1.660566 · 9 · 10 -11 J.
În fizica nucleară, energia este acceptată în slot electronic. Ca 1 EV \u003d 1,60219 · 10 -19 J, atunci
Este ușor de văzut că fracțiunea
nu depinde de starea problemei. Prin urmare, în viitor vom produce calcule în reacții atomice:
Δe \u003d Δm a.e.m. 931 MeV / A.E.M.
Astfel, energia de comunicare centrală a atomului de heliu:
Împărțirea energiei totale de comunicare a nucleului atomului la numărul de nucleoni în acesta, este posibil să se obțină așa-numita energie de comunicare specifică. Pentru kernelul atomului de heliu, energia specifică a obligațiunilor este egală cu MEV pe nucleon.
Răspuns: Energia obligatorie specifică pentru kernelul atomului de heliu este de aproximativ 7 MeV pe nucleon.