/ Atomu kodols. Noslēpumu atklāšana

Atomu kodols. Noslēpumu atklāšana

Mūsdienu ideja par atomuko apstiprina vairāku divdesmitā gadsimta teorētisko zinātnieku un dabas zinātnieku skaita darbi, ļauj mums ar augstu iespējamību spriest par tās struktūru un dažādu elementāru daļiņu klātbūtni tās sastāvā. Atomu kodols ir atoma centrālā masveida daļa. Tas sastāv no protoniem un neitroniem, kas saņēma vispārējo nosaukumu - nukleīnus. Lielākā daļa atoma (99,95%) ir koncentrēta tās kodolā. Tā izmērs ir nenozīmīgs, un elektriskais lādiņš ir pozitīvs un ir daudzkārtīgs līdz viena elektrona pilnīgai uzlādei.

Ar elektronu skaitu vai atomu kodola lādiņu var novērtēt elementa individuālās īpašības. Šis skaitlis atbilst tās kārtas numuram periodiskajā sistēmā.

Atomu kodola atklāšana ir E. nopelns.Rutherfords (E. Rutherford), viņa eksperimenti 1911. gadā ar a-daļiņu izkliedi laikā, kad viņi šķērsoja vielu, ļāva ar lielu varbūtību aprakstīt atoma konstrukciju.

Par pamatu tika ņemts ūdeņraža atoma kodols, unelementārdaļiņa, kas veido pamatu citu ķīmisko elementu kodoliem, kopš 1920. gada ir saņēmusi nosaukumu protons. Bet atoma protonu-elektroniskajai struktūrai bija vairāki trūkumi, un tas nepaskaidroja daudzas fiziskas parādības.

Kodola sastāva aprakstam pamatskolas zinātnedaļiņas nonāk tuvu pēc neitrona atklāšanas. J. Chadwick, V. Goysenberg (W. Heisenberg) un D. D. Ivanenko 1932. gadā pieņēma, ka kodolā ir daļiņa ar neitrālu uzlādi. Un būvmateriāls, kas veido atomu kodolu, ir protoni un neitroni. Kodolu skaits nosaka elementa masas numuru.

Vielas ar vienādu protonu skaitukodolā (kodola lādiņš) sauc par izotopiem. Izotoni ir vielas, kurām ir vienāds neitronu skaits. Vielas ar vienādu nukleonu skaitu ir izobāri.

Atomu kodola fizika pieņem vairākmazie saliktie "bloki" neitroniem un protoniem. Kvarki, gluoni, mezoniskie lauki veido sarežģītu sistēmu - atoma kodolu. Papildu elementārdaļiņu sarežģīto savstarpējo attiecību apraksts tiek veikts ar kvantu hromodinamiku.

Uzdodot kodola stabilitātes problēmu, sastāvukurā ietilpst gan daļiņas, kurām nav elektriskā lādiņa (neitroni), gan pozitīvi lādēti protoni, zinātnieki ir nonākuši pie secinājuma, ka kodolā ir īpaši iedarbīgi kodolspēki, kas atšķiras gan no elektromagnētiskajiem, gan gravitācijas spēkiem.

Šo spēku ietekmi stingri ierobežo attālums, tie ir neliela darbības rādiusa un ierobežoti nelielā darbības rādiusā.

Kodolspēki uzrāda diezgan lielu daudzumuneatkarība. Absolūti dažādas daļiņas tiek vienādi piesaistītas. Šī parādība skaidri izpaužas, salīdzinot spoguļu kodolu saistīšanās enerģijas. Šis nosaukums tika piešķirts kodoliem ar vienādu nukleonu skaitu, bet protonu skaits vienā atbilst neitronu skaitam otrā un otrādi. Piemērs varētu būt hēlija un tritija (smagā ūdeņraža) kodoli.

Arī procesā notiek neparastas parādībaskodolu veidošanās. Ja mēs aprēķinām kodola masu un atsevišķi to veidojošo elementu masas, tad kodola masa būs mazāka. Līdzīgs efekts izskaidrojams ar enerģijas izdalīšanos kodola sintēzes procesā, ko sauc par atomu kodolu saistošo enerģiju. Skaitliski to var noteikt, aprēķinot darba apjomu, kas būs jāveic, lai kodolu sadalītu tā elementos (nukleonos), nedodot tiem noteiktu kinētisko enerģiju.

Šajā sakarā jēdziens īpašskodola saistošās enerģijas. To aprēķina skaitliskā ekvivalentā uz nukleonu, kas vidēji ir 8 MeV / nukleons. Palielinoties nukleonu skaitam kodolā, saistīšanās enerģija samazinās.

Protonu un neitronu skaita attiecība tiek izmantota kā atomu kodolu stabilitātes kritērijs.