Как найти число альфа распадов

Ядра большинства атомов – это довольно устойчивые образования. Однако ядра атомов радиоактивных веществ в процессе радиоактивного распада самопроизвольно превращаются в ядра атомов других веществ. Так в 1903 году Резерфорд обнаружил, что помещенный в сосуд радий через некоторое время превратился в радон. А в сосуде дополнительно появился гелий: (88^{226}Rarightarrow86^{222}Rn+2^4) He. Чтобы понимать смысл написанного выражения, он изучил тему о массовом и зарядовом числе ядра атома.

Удалось установить, что основные виды радиоактивного распада – альфа и бета-распад – происходят согласно следующему правилу смещения.

Альфа-распад

При альфа-распаде излучается α-частица (ядро атома гелия). Из вещества с количеством протонов (Z) и нейтронов (N) в атомном ядре оно превращается в вещество с количеством протонов (Z-2) и количеством нейтронов (N-2) и, соответственно, атомной массой (A-4). То есть происходит смещение образовавшегося элемента на две клетки назад в периодической системе.

Пример α-распада: (92^{238}Urightarrow90^{234}Th+2^4)He.

Альфа-распад – это внутриядерный процесс. В составе тяжелого ядра за счет сложной картины сочетания ядерных и электростатических сил образуется самостоятельная α-частица, которая выталкивается кулоновскими силами гораздо активнее остальных нуклонов. При определенных условиях она может преодолеть силы ядерного взаимодействия и вылететь из ядра.

Бета-распад

При бета-распаде излучается электрон ((beta)-частица). В результате распада одного нейтрона на протон, электрон и антинейтрино состав ядра увеличивается на один протон, а электрон и антинейтрино излучаются вовне. Соответственно, образовавшийся элемент смещается в периодической системе на одну клетку вперед.

Пример (beta)-распада: (19^{40}Krightarrow20^{40}Ca+_{-1} ^0e+_0 ^0v).

Бета-распад – это внутринуклонный процесс. Превращение претерпевает нейтрон. Существует также бета-плюс-распад или позитронный бета-распад. При позитронном распаде ядро испускает позитрон и нейтрино, а элемент смещается при этом на одну клетку назад по периодической таблице. Позитронный бета-распад обычно сопровождается электронным захватом.

Гамма-распад

Кроме альфа и бета-распада существует также гамма-распад. Гамма-распад – это излучение гамма-квантов ядрами в возбужденном состоянии, при котором они обладают большой по сравнению с невозбужденным состоянием энергией. В возбужденное состояние ядра могут приходить при ядерных реакциях, либо при радиоактивных распадах других ядер. Большинство возбужденных состояний ядер имеют очень непродолжительное время жизни – менее наносекунды.

Также существуют распады с эмиссией нейтрона, протона, кластерная радиоактивность и некоторые другие, очень редкие виды распадов. Но превалирующие виды радиоактивности это альфа, бета и гамма-распад.

Можно описать и так, что альфа-распад – это вид радиоактивного распада ядра, в результате которого происходит испускание дважды магического ядра гелия ^{(^4)}He – альфа-частицы. При этом массовое число ядра уменьшается на 4, а атомный номер – на (2). Альфа-распад наблюдается только у тяжелых ядер (атомный номер должен быть больше 82, массовое число должно быть больше (200)). Альфа-частица испытывает туннельный переход через кулоновский барьер в ядре, поэтому альфа-распад является существенно квантовым процессом. Поскольку вероятность туннельного эффекта зависит от высоты барьера экспоненциально, период полураспада альфа-активных ядер экспоненциально растет с уменьшением энергии альфа-частицы (этот факт составляет содержание закона Гейгера-Нэттола). При энергии альфа-частицы меньше (2) МэВ время жизни альфа-активных ядер существенно превышает время существования Вселенной. Поэтому, хотя большинство природных изотопов тяжелее церия в принципе способны распадаться по этому каналу, лишь для немногих из них такой распад действительно зафиксирован.

Скорость вылета альфа-частицы составляет от 9400 км/с (изотоп неодима ^{(^{144})}Nd) до (23700) км/с (у изотопа полония ^{(^{212m})}Po). В общем виде формула альфа-распада выглядит следующем образом:

(_Z^AXrightarrow_{Z-2}^{A-4}Y+alpha(_2^4He)).

Пример альфа-распада для изотопа (^{238}U):

(_{92}^{238}Urightarrow_{90}^{234}Th+alpha(_2^4He)).

Альфа-распад может рассматриваться как предельный случай кластерного распада.

Впервые альфа-распад был идентифицирован британским физиком Эрнестом Резерфордом в 1899 году. Одновременно в Париже французский физик Пол Виллард проводил аналогичные эксперименты, но не успел разделить излучения раньше Резерфорда. Первую количественную теорию альфа-распада разработал советский и американский физик Георгий Гамов.

Задачи на Альфа-распад.

Альфа-частицей называют ядро атома гелия: ( ;;; _{2}^{4}textrm{He} )

Формула реакции альфа-распада:

( _{Z}^{M}textrm{X} ;;; rightarrow ;;; _{Z-2}^{M-4}textrm{X} + _{2}^{4}textrm{He} )

Ее также называют правилом смещения

При альфа-распаде образуется новый химический элемент, который на две клетки ближе к началу таблицы Менделеева и альфа-частица
  

Строение атома. Ядерные реакции.

Решение задания №17 ОГЭ по физике основано на материалах по теме радиоактивности, строения атома по Резерфорду, ядерных реакций. Необходимые теоретические сведения приведены в разделе теории к заданию.

Теория к заданию №17 ОГЭ по физике

Планетарная (ядерная) модель атома

Ядерная модель, выясненная и сформулированная Резерфордом, описывает атом произвольного химич.элемента как структуру, подобную строению Солнечной системы, в которой существует наша планета. Согласно этой модели, атом состоит из сосредоточенных в ядре-центре положительно заряженных протонов и определенного числа нейтральных (незаряженных) нейтронов, а также облака вращающихся вокруг ядра отрицательно заряженных электронов.

Количество протонов и электронов в атоме одинаково. Его называют зарядом хим.элемента; эта величина совпадает с порядковым (атомным) номером химического элемента в таблице Менделеева (в правом верхнем углу клетки элемента) и обозначается Z. Количество нейтронов в ядре обозначается буквой N. Общее количество нейтронов и протонов называется массовым числом и обозначается А (т.е. А=Z+N). А тоже определяется из таблицы Менделеева. Эта величина указана внизу клетки элемента в виде целого числа.

Произвольный химический элемент, участвующий в ядерных реакциях, обозначается:

, где Х – химический символ вещества в соответствии с таблицей Менделеева.

Обозначения элементарных частиц в ядерных реакциях:

 – электрон;

 – протон;

 – нейтрон.

Альфа-распад

Альфа-распад (α-распад) – это самопроизвольный распад ядра хим.элемента, который выражается в образовании ядра-продукта и α-частицы. Ядром-продуктом всегда является ядро хим.элемента с порядковым номером на 2 меньше порядкового номера исходного ядра. α-частицей является ядро атома (гелия). За редким исключением альфа-радиактивность проявляют только ядра тяжелых хим.элементов, порядковый номер которых Z>82.

Бета-распад

Бета-распад (β-распад) – самопроизвольная трансформация атомного ядра из-за испускания электрона. Причиной этого процесса является взаимное превращение нейтронов и протонов, в результате которого происходит изменение их суммарных масс в пользу массы нейтрона. Соответственно, возникающая избыточная масса (1 электрон) отторгается из атома. Параллельно с этим в атоме образуется антинейтрино (еще один вид элементарных частиц), который тоже испускается из атома.

Уравнение β-распада выглядит так:

Гамма-излучение

Гамма-излучение (γ-излучение) – один из видов электромагнитного излучения, представляющее собой поток фотонов с высокой энергией. Оно отличается очень малой длиной волны, вследствие чего характеризуется слабыми волновыми свойствами.

Если расположить γ-излучение на волновой шкале, то увидим, что оно соседствует с рентгеновским излучением, причем четкой границы между ними не существует. И в ряде ситуаций отнесение квантов к гамма- или рентгеновскому излучению осуществляется только по тому, излучается ли квант в ядерном переходе или нет. Если это так, значит, имеет место γ-излучение.

Разбор типовых вариантов заданий №17 ОГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

[su_note note_color=”#defae6″]

Произошла следующая ядерная реакция: . Какая частица X выделилась в результате реакции?

1. α-частица
2. β-частица
3. нейтрон
4. протон

[/su_note]

Алгоритм решения:

1. Анализируем данное в условии уравнение произошедшей реакции. Определяем законы, действующие в данной ситуации.
2. Находим зарядовое число искомого элемента Х.
3. Находим массовое число для Х.
4. Анализируем предложенные варианты ответа и находим правильный.

Решение:

1. При прохождении реакции исполняются з-ны сохранения массы и зарядов. Следовательно, суммарное кол-ва зарядовых и массовых чисел слева и справа в ур-нии реакции должно быть одинаковыми.
2. Т.к. сумма зарядовых чисел у N (азота) и He (гелия) равна 7+2=9, то и их сумма у Х и О (кислорода) тоже должна быть равной 9. Поэтому зарядовое число для Х составляет 9–8=1.
3. Аналогично (см. п.2) найдем для Х массовое число. Слева в ур-нии реакции имеем: 14+4=18. Справа для Х получаем: 18–17=1. Итак, искомый элемент – это:  .
4. α-частица представляет собой , β-частица – , протон – . Ни зарядовое, ни массовое число искомого элемента им не соответствуют. А вот протону соответствуют оба параметра. Т.о., прав.вариант ответа – 4.

Ответ: 4

Первый вариант (Камзеева, № 6)

[su_note note_color=”#defae6″]

Ядро азота  захватило нейтрон и испустило протон. Чему равно зарядовое число ядра, образовавшегося в результате этих превращений?

1. 6
2. 8
3. 14
4. 16

[/su_note]

Алгоритм решения:

1. Выясняем, как изменится зарядное число ядра азота после захвата нейтрона.
2. Определяем, чему станет равным зарядное число ядра азота после испускания нейтрона.

Решение:

1. Если ядро захватило нейтрон, то его массовое число увеличилось на 1. Зарядовое число при этом не изменяется.
2. Если ядро азота испустило протон, значит, его зарядовое число стало меньше на 1. Отсюда имеем: Z=7-1=6 – станет в результате испускания протона. Соответственно, прав.вариант ответа – 1.

Ответ: 1

Второй вариант (Камзеева, № 7)

[su_note note_color=”#defae6″]

Контейнер с радиоактивным веществом помещают в магнитное поле, в результате чего наблюдается расщепление пучка радиоактивного излучения на три компоненты (см. рис.).

Каким видам излучения соответствуют пучки 1, 2 и 3?

1. 1 – гамма-излучение, 2 – альфа-излучение, 3 – бета-излучение
2. 1 – бета-излучение, 2 – альфа-излучение, 3 – гамма-излучение
3. 1 – альфа-излучение, 2 – гамма-излучение, 3 – бета-излучение
4. 1 – бета-излучение, 2 – гамма-излучение, 3 – альфа-излучение

[/su_note]

Алгоритм решения:

1. Анализируем характер излучения для разных видов частиц.

2–3. Анализируем рисунок и находим соответствие пучков 1–3 определенным видам частиц.

Решения:

1. α-излучением принято считать поток ядер атома гелия. При этом ядро любого атома является положительно заряженным (т.е. q>0) плюс нужно учесть, что ядро гелия тяжелое, т.е. оно имеет достаточно большое массовое число. β-частица – это электрон; ее заряд отрицателен и у него имеется собственная масса. γ-частица представляет собой электромагнитное излучение, а у него масса и заряд отсутствуют.
2. Расщепление пучка происходит именно вследствие попадания его в магнитное поле. Характер расщепления зависит от наличия и знака заряда частиц. Т.е. магнитное поле не в состоянии действовать на частицы, если у них нет заряда. Это означает, что на движение γ-частиц магн.поле никак не влияет и, следовательно, траектория этих частиц никак не будет искажена. Вывод: γ-частицы движутся по прямой, и, соответственно, их пучок обозначен цифрой 2.
3. Пучки 1 и 3 отклоняются от первоначальной (прямой) траектории. Это означает, что частицы, формирующие их, имеют массу. При этом отклонение будет тем большим, чем меньше масса частиц, поскольку от величины массы зависит сила инерции, действующая на частицы (чем больше масса, тем меньше отклонение, и наоборот – чем меньше масса, тем быстрее происходит отклонение). Т.к. масса электрона меньше массы гелия, то можно утверждать, что отклонение пучка β-частиц произойдет быстрее, чем пучка α-частиц. Значит, α-частицам соответствует пучок 1, а β-частицам – пучок 3. Отсюда получаем: прав.вариант ответа – 3.

Ответ: 3

Третий вариант (Камзеева, № 11)

[su_note note_color=”#defae6″]

Радиоактивный атом  превратился в атом в результате цепочки альфа- и бета-распадов. Чему было равно число альфа-распадов?

1. 5
2. 3
3. 6
4. 4

[/su_note]

Алгоритм решения:

1. Анализируем условие, выясняем как повлиял на превращение элементов α- и β-распад.
2. Вычисляем кол-во α-распадов.

Решение:

1. Известно, что α-распад – это поток ядер , β-распад – поток . Верхние числа в этих обозначениях представляют собой массовые числа, т.е. кол-во нейтронов и протонов в ядре. Нижние – зарядные числа, т.е. кол-во в ядре протонов. Т.е. если происходит β-распад, то массовое число в атоме вещества не изменится. Отсюда следует, что изменение от 232 (у элемента Th) до 208 (у Pb) произошло именно в результате α-распада.
2. Находим величину изменения массового числа: 232–208=24. Поскольку при одном α-распаде массовое число изменяется на 4, то цепочка α-распадов составляет: 24:4=6 распадов. Соответственно, прав.вариант ответа – 3.

Ответ: 3

Даниил Романович | Просмотров: 4.8k

Альфа-распадом называют
самопроизвольный распад атомного ядра
на дочернее ядро и α-частицу (ядро
атома ⁴He).

Альфа-распад,
как правило, происходит в тяжёлых ядрах
с массовым
числом А ≥
140 (хотя
есть несколько исключений). Внутри
тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения
ядерных сил образуются обособленные α-частицы,
состоящие из двух протонов и двух
нейтронов. Образовавшаяся α-частица
подвержена большему действию кулоновских
сил отталкивания от протонов ядра, чем
отдельные протоны. Одновременно α-частица
испытывает меньшее ядерное притяжение
к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны.
Образовавшаяся альфа-частица на границе
ядра отражается от потенциального
барьера внутрь, однако с некоторой
вероятностью она может преодолеть его
(см. Туннельный
эффект)
и вылететь наружу. С уменьшением энергии
альфа-частицы проницаемость потенциального
барьера очень быстро (экспоненциально)
уменьшается, поэтому время
жизниядер
с меньшей доступной энергией альфа-распада
при прочих равных условиях больше.

Правило
смещения Содди для α-распада:

Пример
(альфа-распад урана-238 в
торий-234):

В
результате α-распада атом смещается на
2 клетки к началу таблицы
Менделеева (то
есть заряд ядра Z уменьшается
на 2), массовое число дочернего ядра
уменьшается на 4.

Бета-распад [править]

Основная
статья: Бета-распад

Бета-минус-распад [править]

Беккерель
доказал, что β-лучи являются
потоком электронов.
Бета-распад — это проявление слабого
взаимодействия.

Бета-распад (точнее,
бета-минус-распад, β⁻-распад) —
это радиоактивный распад, сопровождающийся
испусканием из ядра электрона и
электронного антинейтрино.

Фейнмановская
диаграмма бета-минус-распада:
d-кварк в одном из нейтронов ядра
превращается в u-кварк, испуская
виртуальный W-бозон,
который распадается в электрон и
электронное антинейтрино.

Бета-распад
является внутринуклонным процессом.
Бета-минус-распад происходит вследствие
превращения одного из d-кварков в
одном из нейтронов ядра
в u-кварк;
при этом происходит превращение нейтрона
в протон с
испусканием электрона и антинейтрино:

Свободные
нейтроны также испытывают β⁻-распад,
превращаясь в протон, электрон и
антинейтрино (см. Бета-распад
нейтрона).

Правило
смещения Содди для β⁻-распада:

Пример
(бета-распад трития в гелий-3):

После
β⁻-распада
элемент смещается на 1 клетку к
концу таблицы
Менделеева (заряд
ядра увеличивается на единицу), тогда
как массовое
число ядра
при этом не меняется.

Позитронный
распад и электронный захват [править]

Фейнмановская
диаграмма позитронного
распада: u-кварк в одном из протонов ядра
превращается в d-кварк, испуская
виртуальный W-бозон,
который распадается в позитрон и
электронное нейтрино.

Фейнмановская
диаграмма электронного
захвата: u-кварк в одном из протонов ядра
превращается в d-кварк, испуская
виртуальный W-бозон,
который взаимодействует с электроном
оболочки, превращая его в электронное
нейтрино.

Основная
статья: Позитронный
распад

Основная
статья: Электронный
захват

Существуют
также другие типы бета-распада.
В позитронном
распаде (бета-плюс-распаде)
ядро испускает позитрон и
электронное нейтрино.
При β⁺-распаде
заряд ядра уменьшается на единицу (ядро
смещается на одну клетку к началу таблицы
Менделеева), то есть один из протонов
ядра превращается в нейтрон, испуская
позитрон и нейтрино (на кварковом уровне
этот процесс можно описать как превращение
одного из u-кварков в
одном из протонов ядра
в d-кварк;
следует отметить, что свободный протон
не может распасться в нейтрон, это
запрещено законом сохранения энергии,
т.к. нейтрон тяжелее протона; однако в
ядре такой процесс возможен, если
разность масс материнского и дочернего
атома положительна). Позитронный
распад всегда сопровождается
конкурирующим процессом — электронным
захватом;
в этом процессе ядро захватывает электрон
из атомной оболочки и испускает нейтрино,
при этом заряд ядра также уменьшается
на единицу. Однако обратное неверно:
для многих нуклидов, испытывающих
электронный захват (ε-захват), позитронный
распад запрещён законом
сохранения энергии.
В зависимости от того, с какой из
электронных оболочек атома (K, L, M,…)
захватывается электрон при ε-захвате,
процесс обозначается как К-захват,
L-захват, M-захват, …; все они, при наличии
соответствующих оболочек и достаточности
энергии распада, обычно конкурируют,
однако наиболее вероятен К-захват,
поскольку концентрация электронов
K-оболочки вблизи ядра выше, чем более
удалённых оболочек. После захвата
электрона образовавшаяся вакансия в
электронной оболочке заполняется путём
перехода электрона из более высокой
оболочки, этот процесс может быть
каскадным (после перехода вакансия не
исчезает, а смещается на более высокую
оболочку), а энергия уносится посредством
рентгеновских фотонов и/или оже-электронов с
дискретным энергетическим спектром.

Правило
смещения Содди для β⁺-распада
и электронного захвата:

Пример
(ε-захват бериллия-7
в литий-7):

После
позитронного распада и ε-захвата элемент
смещается на 1 клетку к началу таблицы
Менделеева (заряд
ядра уменьшается на единицу), тогда
как массовое
числоядра
при этом не меняется.

Двойной
бета-распад [править]

Основная
статья: Двойной
бета-распад

Наиболее
редким из всех известных типов
радиоактивного распада является двойной
бета-распад,
он обнаружен на сегодня лишь для
одиннадцати нуклидов, и период полураспада
для любого из них превышает 10¹⁹ лет.
Двойной бета-распад, в зависимости от
нуклида, может происходить:

• с
  повышением заряда ядра на 2 (при этом
  испускаются два электрона и два
  антинейтрино, 2β⁻-распад)

• с
  понижением заряда ядра на 2, при этом
  испускаются два нейтрино и

  • два
    позитрона (двухпозитронный распад,
    2β⁺-распад)

  • испускание
    одного позитрона сопровождается
    захватом электрона из оболочки
    (электрон-позитронная конверсия, или
    εβ⁺-распад)

  • захватываются
    два электрона (двойной электронный
    захват, 2ε-захват).

Предсказан,
но ещё не открыт безнейтринный двойной
бета-распад.

Общие
свойства бета-распада [править]

Все
типы бета-распада сохраняют массовое
число ядра,
поскольку при любом бета-распаде общее
количество нуклонов в ядре не изменяется,
лишь один или два нейтрона превращаются
в протоны (или наоборот).

Гамма-распад
(изомерный переход) [править]

Основная
статья: Изомерия
атомных ядер

Почти
все ядра имеют, кроме основного квантового
состояния, дискретный набор возбуждённых
состояний с большей энергией (исключением
являются ядра ¹H, ²H, ³H и ³He).
Возбуждённые состояния могут заселяться
при ядерных реакциях либо радиоактивном
распаде других ядер. Большинство
возбуждённых состояний имеют очень
малые времена жизни (менее наносекунды).
Однако существуют и достаточно
долгоживущие состояния (чьи времена
жизни измеряются микросекундами, сутками
или годами), которые называются изомерными,
хотя граница между ними и короткоживущими
состояниями весьма условна. Изомерные
состояния ядер, как правило, распадаются
в основное состояние (иногда через
несколько промежуточных состояний).
При этом излучаются один или несколько
гамма-квантов; возбуждение ядра может
сниматься также посредством
вылета конверсионных
электронов из
атомной оболочки. Изомерные состояния
могут распадаться также и посредством
обычных бета- и альфа-распадов.

Альфа- бета- и гамма- распады

Ядра
большинства атомов – это довольно
устойчивые образования. Однако ядра
атомов радиоактивных веществ в процессе
радиоактивного распада самопроизвольно
превращаются в ядра атомов других
веществ. Так в 1903 году Резерфорд обнаружил,
что помещенный в сосуд радий через
некоторое время превратился в радон. А
в сосуде дополнительно появился гелий:
(88^226)Ra→(86^222)Rn+(2^4)He. Чтобы понимать смысл
написанного выражения, изучите тему
о массовом
и зарядовом числе ядра атома.

Удалось
установить, что основные виды радиоактивного
распада: альфа и бета-распад происходят
согласно следующему правилу смещения:

Альфа-распад

При
альфа-распаде излучается
α-частица (ядро атома гелия). Из вещества
с количеством протонов Z и нейтронов N
в атомном ядре оно превращается в
вещество с количеством протонов Z-2 и
количеством нейтронов N-2 и, соответственно,
атомной массой А-4: (Z^A)X→(Z-2^(A-4))Y
+(2^4)He. То есть происходит смещение
образовавшегося элемента на две клетки
назад в периодической системе.

Пример
α-распада: (92^238)U→(90^234)Th+(2^4)He.

Альфа-распад
– это внутриядерный
процесс.
В составе тяжелого ядра за счет сложной
картины сочетания ядерных и
электростатических сил образуется
самостоятельная α-частица, которая
выталкивается кулоновскими силами
гораздо активнее остальных нуклонов.
При определенных условиях она может
преодолеть силы ядерного взаимодействия
и вылететь из ядра.

Бета-распад

При
бета-распаде излучается
электрон (β-частица). В результате распада
одного нейтрона на протон, электрон и
антинейтрино, состав ядра увеличивается
на один протон, а электрон и антинейтрино
излучаются вовне:  
(Z^A)X→(Z+1^A)Y+(-1^0)e+(0^0)v.
Соответственно, образовавшийся элемент
смещается в периодической системе на
одну клетку вперед.

Пример
β-распада: (19^40)K→(20^40)Ca+(-1^0)e+(0^0)v.

Бета-распад
– это внутринуклонный
процесс.
Превращение претерпевает нейтрон.
Существует также бета-плюс-распад или
позитронный бета-распад. При позитронном
распаде ядро испускает позитрон и
нейтрино, а элемент смещается при этом
на одну клетку назад по периодической
таблице. Позитронный бета-распад обычно
сопровождается электронным захватом.

Гамма-распад

Кроме
альфа и бета-распада существует также
гамма-распад. Гамма-распад – это излучение
гамма-квантов ядрами в возбужденном
состоянии, при котором они обладают
большой по сравнению с невозбужденным
состоянием энергией. В возбужденное
состояние ядра могут приходить при
ядерных реакциях либо при радиоактивных
распадах других ядер. Большинство
возбужденных состояний ядер имеют очень
непродолжительное время жизни – менее
наносекунды.

Также
существуют распады с эмиссией нейтрона,
протона, кластерная радиоактивность и
некоторые другие, очень редкие виды
распадов. Но превалирующие виды
радиоактивности это
альфа, бета и гамма-распад.

А́томное
ядро́ —
центральная часть атома,
в которой сосредоточена основная
его масса (более
99,9 %). Ядро заряжено положительно,
заряд ядра определяет химический
элемент,
к которому относят атом. Размеры ядер
различных атомов составляют
несколько фемтометров,
что в более чем в 10 тысяч раз меньше
размеров самого атома.

Атомные
ядра изучает ядерная
физика.

Атомное
ядро состоит из нуклонов —
положительно заряженных протонов и
нейтральных нейтронов,
которые связаны между собой при
помощи сильного
взаимодействия.
Протон и нейтрон обладают собственным
моментом количества движения (спином),
равным ^[сн
1] и
связанным с ним магнитным
моментом.

Атомное
ядро, рассматриваемое как класс частиц
с определённым числом протонов и
нейтронов, принято называть нуклидом.

Количество
протонов в ядре называется его зарядовым
числом —
это число равно порядковому номеру элемента,
к которому относится атом,
в таблице Менделеева.
Количество протонов в ядре определяет
структуру электронной
оболочки нейтрального
атома и, таким образом, химические
свойства соответствующего
элемента. Количество нейтронов в ядре
называется его изотопическим
числом .
Ядра с одинаковым числом протонов и
разным числом нейтронов называются изотопами.
Ядра с одинаковым числом нейтронов, но
разным числом протонов —
называются изотонами.
Термины изотоп и изотон используются
также применительно к атомам, содержащим
указанные ядра, а также для характеристики
нехимических разновидностей одного
химического элемента. Полное количество
нуклонов в ядре называется его массовым
числом  ()
и приблизительно равно средней массе
атома, указанной в таблице Менделеева.
Нуклиды с одинаковым массовым числом,
но разным протон-нейтронным составом
принято называть изобарами.

Как
и любая квантовая система, ядра могут
находиться в метастабильном возбуждённом
состоянии, причём в отдельных случаях время
жизни такого
состояния исчисляется годами. Такие
возбуждённые состояния ядер
называются ядерными
изомерами

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #