3: Ядерні маси
- Page ID
- 79370
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 3.1: Експериментальні факти
- Кожне ядро має (позитивний) заряд Ze, а ціле число помножує елементарний заряд e. Це випливає з того, що атоми нейтральні! Ядра однакового заряду надходять в різні маси, все наближені кратні «нуклонової маси». Ядра однакового заряду (хімічного типу), але різної маси називаються ізотопами. Ядра приблизно однакової маси, але різного хімічного типу, називаються ізобарів.
- 3.2: Тлумачення
- Зроблено висновок, що ядро маси m≈AmN містить Z позитивно заряджені нуклони (протони) та N=A−Z нейтральні нуклони (нейтрони). Ці частинки пов'язані між собою «ядерною силою», яка змінює масу нижче маси вільних частинок
- 3.3: Більш глибокий аналіз ядерних мас
- Величина, яка найбільше цікавить розуміння маси, - це енергія зв'язку, визначена для нейтрального атома як різниця між масою ядра і масою його складових. Це, здається, показує, що в розумному ступені наближення маса є функцією тільки A, і, крім того, що вона наближається до константи. Це називається ядерним насиченням.
- 3.4: Формула ядерної маси
- Ядерну структуру можна моделювати з точки зору об'ємної енергії, поверхневої енергії, енергії Паулі та Куломбічної енергії.
- 3.5: Стабільність ядер
- Ми бачимо, що зазвичай ядра, які є найбільш стабільними для фіксованого А, мають більше нейтронів, ніж протонів, тим більше для великих збільшень А, ніж для низького А. Це «нейтронний надлишок».
- 3.6: Властивості ядерних держав
- Ядра - це квантові системи, і як такі повинні бути описані квантовим гамільтоніаном. На щастя, ядерних енергій набагато менше мас, так що опис з точки зору нерелятивістської квантової механіки можливий. Такий опис не є абсолютно тривіальним, оскільки нам доводиться мати справу з квантовими системами, що містять багато частинок. Замість того, щоб вирішувати такі складні системи, ми часто вдаємося до моделей.
Мініатюра: модель атомного ядра, що показує його як компактний пучок двох типів нуклонів: протонів (червоний) та нейтронів (синій). Зображення використовується з дозволу (Cc BY-SA 3.0; Marekich).