Какие элементарные частицы входят в состав атома ядра?

10 ответов на вопрос “Какие элементарные частицы входят в состав атома ядра?”

  1. Bladeraven Ответить

    Атом — это наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства. Атом состоит из ядра, имеющего положительный электрический заряд, и отрицательно заряженных электронов. Заряд ядра любого химического элемента равен произведению Z на e, где Z — порядковый номер данного элемента в периодической системе химических элементов, е — величина элементарного электрического заряда.
    Электрон — это мельчайшая частица вещества с отрицательным электрическим зарядом е=1,6·10-19 кулона, принятым за элементарный электрический заряд. Электроны, вращаясь вокруг ядра, располагаются на электронных оболочках К, L, М и т. д. К — оболочка, ближайшая к ядру. Размер атома определяется размером его электронной оболочки. Атом может терять электроны и становиться положительным ионом или присоединять электроны и становиться отрицательным ионом. Заряд иона определяет число потерянных или присоединенных   электронов.   Процесс превращения нейтрального атома в заряженный ион называется ионизацией.
    Атомное ядро (центральная часть атома) состоит из элементарных ядерных частиц — протонов и нейтронов. Радиус ядра примерно в сто тысяч раз меньше радиуса атома. Плотность атомного ядра чрезвычайно велика. Протоны — это стабильные элементарные частицы, имеющие единичный положительный электрический заряд и массу, в 1836 раз большую, чем масса электрона. Протон представляет собой ядро атома самого легкого элемента — водорода. Число протонов в ядре равно Z. Нейтрон — это нейтральная (не имеющая электрического заряда) элементарная частица с массой, очень близкой к массе протона. Поскольку масса ядра складывается из массы протонов и нейтронов, то число нейтронов в ядре атома равно А — Z, где А — массовое число данного изотопа (см. Периодическая система химических элементов). Протон и нейтрон, входящие в состав ядра, называются нуклонами. В ядре нуклоны связаны особыми ядерными силами.
    В атомном ядре имеется огромный запас энергии, которая высвобождается при ядерных реакциях. Ядерные реакции возникают при взаимодействии атомных ядер с элементарными частицами или с ядрами других элементов. В результате ядерных реакций образуются новые ядра. Например, нейтрон может переходить в протон. В этом случае из ядра выбрасывается бета-частица, т. е. электрон.
    Переход в ядре протона в нейтрон может осуществляться двумя путями: либо из ядра испускается частица с массой, равной массе электрона, но с положительным зарядом, называемая позитроном (позитронный распад), либо ядро захватывает один из электронов с ближайшей к нему К-оболочки (К-захват).
    Иногда образовавшееся ядро обладает избытком энергии (находится в возбужденном состоянии) и, переходя в нормальное состояние, выделяет лишнюю энергию в виде электромагнитного излучения с очень малой длиной волны — гамма-излучение. Энергия, выделяющаяся при ядерных реакциях, практически используется в различных отраслях промышленности.

    Атом (греч. atomos — неделимый) наименьшая частица химического элемента, обладающая его химическими свойствами. Каждый элемент состоит из атомов определенного вида. В состав атома входят ядро, несущее положительный электрический заряд, и отрицательно заряженные электроны (см.), образующие его электронные оболочки. Величина электрического заряда ядра равна Z-e, где е — элементарный электрический заряд, равный по величине заряду электрона (4,8·10—10 эл.-ст. ед.), и Z — атомный номер данного элемента в периодической системе химических элементов (см.). Так как неионизированный атом нейтрален, то число электронов, входящих в него, также равно Z. В состав ядра (см. Ядро атомное) входят нуклоны, элементарные частицы с массой, примерно в 1840 раз большей массы электрона (равной 9,1·10-28 г), протоны (см.), заряженные положительно, и не имеющие заряда нейтроны (см.). Число нуклонов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой А. Количество протонов в ядре, равное Z, определяет число входящих в атом электронов, строение электронных оболочек и химические свойства атома. Количество нейтронов в ядре равно А—Z. Изотопами называются разновидности одного и того же элемента, атомы которых отличаются друг от друга массовым числом А, но имеют одинаковые Z. Таким образом, в ядрах атомов различных изотопов одного элемента имеется разное число нейтронов при одинаковом числе протонов. При обозначении изотопов массовое число А записывается сверху от символа элемента, а атомный номер внизу; например, изотопы кислорода обозначаются:
    Размеры атома определяются размерами электронных оболочек и составляют для всех Z величину порядка 10—8 см. Поскольку масса всех электронов атома в несколько тысяч раз меньше массы ядра, масса атома пропорциональна массовому числу. Относительная масса атома данного изотопа определяется по отношению к массе атома изотопа углерода С12, принятой за 12 единиц, и называется изотопной массой. Она оказывается близкой к массовому числу соответствующего изотопа. Относительный вес атома химического элемента представляет собой среднее (с учетом относительной распространенности изотопов данного элемента) значение изотопного веса и называется атомным весом (массой).
    Атом является микроскопической системой, и его строение и свойства могут быть объяснены лишь при помощи квантовой теории, созданной в основном в 20-е годы 20 века и предназначенной для описания явлений атомного масштаба. Опыты показали, что микрочастицы — электроны, протоны, атомы и т. д.,— кроме корпускулярных, обладают волновыми свойствами, проявляющимися в дифракции и интерференции. В квантовой теории для описания состояния микрообъектов используется некоторое волновое поле, характеризуемое волновой функцией (?-функция). Эта функция определяет вероятности возможных состояний микрообъекта, т. е. характеризует потенциальные возможности проявления тех или иных его свойств. Закон изменения функции ? в пространстве и времени (уравнение Шредингера), позволяющий найти эту функцию, играет в квантовой теории ту же роль, что в классической механике законы движения Ньютона. Решение уравнения Шредингера во многих случаях приводит к дискретным возможным состояниям системы. Так, например, в случае атома получается ряд волновых функций для электронов, соответствующих различным (квантованным) значениям энергии.  Система энергетических уровней атома, рассчитанная методами квантовой теории, получила блестящее подтверждение в спектроскопии. Переход атома из основного состояния, соответствующего низшему энергетическому уровню Е0, в какое-либо из возбужденных состояний Ei происходит при поглощении определенной порции энергии  Еi — Е0. Возбужденный атом переходит в менее возбужденное или основное состояние обычно с испусканием фотона. При этом энергия фотона hv равна разности энергий атома в двух состояниях: hv= Ei— Еk где h — постоянная Планка (6,62·10—27 эрг·сек), v — частота света.
    Кроме атомных спектров, квантовая теория позволила объяснить и другие свойства атомов. В частности, были объяснены валентность, природа химической связи и строение молекул, создана теория периодической системы элементов.

  2. О_очумевшая_Я Ответить

    Атом состоит из ядра, имеющего положительный электрический заряд, и отрицательно заряженных электронов. Заряд ядра любого химического элемента равен произведению Z на e, где Z — порядковый номер данного элемента в периодической системе химических элементов, е — величина элементарного электрического заряда.
    Электрон — мельчайшая частица вещества с отрицательным электрическим зарядом е=1,6·10-19 кулона, принятым за элементарный электрический заряд. Электроны, вращаясь вокруг ядра, располагаются на электронных оболочках К, L, М и т. д. К — оболочка, ближайшая к ядру. Размер атома определяется размером его электронной оболочки. Атом может терять электроны и становиться положительным ионом или присоединять электроны и становиться отрицательным ионом. Заряд иона определяет число потерянных или присоединенных электронов. Процесс превращения нейтрального атома в заряженный ион называется ионизацией.
    Атомное ядро (центральная часть атома) состоит из элементарных ядерных частиц — протонов и нейтронов. Радиус ядра примерно в сто тысяч раз меньше радиуса атома. Плотность атомного ядра чрезвычайно велика. Протоны — стабильные элементарные частицы, имеющие единичный положительный электрический заряд и массу, в 1836 раз большую, чем масса электрона. Протон представляет собой ядро атома самого легкого элемента — водорода. Число протонов в ядре равно Z. Нейтрон — нейтральная (не имеющая электрического заряда) элементарная частица с массой, очень близкой к массе протона. Поскольку масса ядра складывается из массы протонов и нейтронов, то число нейтронов в ядре атома равно А — Z, где А — массовое число данного изотопа (см. Периодическая система химических элементов) . Протон и нейтрон, входящие в состав ядра, называются нуклонами. В ядре нуклоны связаны особыми ядерными силами.
    В атомном ядре имеется огромный запас энергии, которая высвобождается при ядерных реакциях. Ядерные реакции возникают при взаимодействии атомных ядер с элементарными частицами или с ядрами других элементов. В результате ядерных реакций образуются новые ядра. Например, нейтрон может переходить в протон. В этом случае из ядра выбрасывается бета-частица, т. е. электрон.
    Переход в ядре протона в нейтрон может осуществляться двумя путями: либо из ядра испускается частица с массой, равной массе электрона, но с положительным зарядом, называемая позитроном (позитронный распад) , либо ядро захватывает один из электронов с ближайшей к нему К-оболочки (К-захват) .
    Иногда образовавшееся ядро обладает избытком энергии (находится в возбужденном состоянии) и, переходя в нормальное состояние, выделяет лишнюю энергию в виде электромагнитного излучения с очень малой длиной волны — гамма-излучение. Энергия, выделяющаяся при ядерных реакциях, практически используется в различных отраслях промышленности.

  3. людина Ответить

    . (6.1)
    Здесь – целые коэффициенты, а символами обозначены элементарные частицы (нейтрон, протон, электрон, нейтрино, квант жесткого электромагнитного излучения и другие). В ядерных реакциях сохраняется суммарное зарядовое число Z и так называемое барионное число, которое в отсутствие рождения тяжелых сильно взаимодействующих частиц совпадает с массовым числом A.
    Реакции ядерного распада.Частным видом ядерной реакции является реакция распада ядра или частицы. Уравнение распада ядра имеет вид
    . (6.2)
    Важным частным случаем ядерного распада является процесс ?- распада, описываемый уравнением
    . (6.3)
    Исходное ядро может быть продуктом ядерной реакции. Так, например, при бомбардировке лития протонами происходят следующие реакции:
    . (6.4)
    Изотоп является нестабильным и в продуктах реакции не наблюдается.
    Механизм a-распада состоит в туннельном прохождении a-частиц через потенциальный барьер, возни­кающий в результате конкуренции короткодействующих сил ядерного притяжения и дальнодействующих сил кулоновского отталкивания (рис. 6.1).
    Рис. 6.1
    Распад частицы описывается уравнением
    . (6.5)
    Например, уравнение распада нейтрона на протон p, электрон e и электронный антинейтрино имеет вид
    . (6.6)
    Эта реакция идет с выделением примерно 1 МэВ энергии, распределяющейся между электроном и антинейтрино. Если исходный нейтрон связан в ядре, образующийся протон остается в ядре, в результате чего зарядовое число увеличивается на единицу. Электрон и электронный антинейтрино покидают ядро, что приводит к возникновению b-излучения. Поэтому процесс распада нейтрона называется b–распадом (часто более точно -распадом). b-распад происходит в результате так называемого слабого взаимодействия.
    Кроме и a и b лучей результатом ядерных реакций может быть g-излучение – это излучение квантов электромагнитного излучения высоких энергий при переходах атомных ядер из возбужденного состояния в состояния с меньшей энергией.
    Закон радиоактивного распада. Скорость ядерного распада, в отличие от химического, практически не зависит от внешних условий. За одинаковое время распадается одинаковая доля ядер , где – число ядер в данный момент времени. Поэтому уменьшение числа ядер описывается уравнением
    , (6.7)
    где – константа скорости распада. Интегрируя уравнение (6.4) с начальным условием , получаем закон радиоактивного распада
    . (6.8)
    В ядерной физике принято для описания скорости распада использовать не константу скорости , а период полураспада , то есть время, за которое число ядер или частиц уменьшается в два раза. В соответствии с определением справедливо равенство
    . (6.9)
    Логарифмируя равенство (6.9), получаем связь между константой скорости и периодом полураспада:
    . (6.10)
    Следовательно, закон радиоактивного распада можно представить в виде
    . (6.11)
    Периоды полураспада частиц и ядер лежат в очень широком диапазоне от десятков миллиардов лет до миллиардных долей секунды. Нейтроны в свободном состоянии неустойчивы и распадаются согласно уравнению (6.5) с периодом полураспада около 11 минут. В то же время связанный в ядре нейтрон может иметь период полураспада, пре­вышающий миллионы лет, или быть стабильным.
    Существуют элементарные частицы (например электрон, протон, фотон и другие), распады которых не обнаружены. Эти частицы, так же как частицы и ядра с большим периодом полураспада (превышающим 10000 лет), называются стабильными. Частицы и ядра с малым называются радиоактивными, или нестабильными.
    Некоторые ядерные реакции могут происходить неоднозначно с различными конечными продуктами. Возможные схемы протекания ядерной реакции называются ее каналами.
    Энергия связи ядра. Ядерная энергия. Как показывают точные измерения, в ядерных реакциях не выполняется закон сохранения массы. Разность масс исходных частиц и ядер и продуктов реакции называется дефектом масс . Так, например, при образовании ядра из свободных нуклонов дефект масс ядра определяется по формуле
    , (6.12)
    где Mяд – масса ядра. С точки зрения теории относительности изменение массы системы сопровождается изменением ее полной энергии:
    . (6.13)
    Наличие дефекта масс приводит к введению отличного от массы массового числа А – округленной до ближайшего целого массы, выраженной в а.е.м. Массовое число в ядерных реакциях сохранятся.
    Формально закон сохранения массы не выполняется и в химических реакциях. Однако изменение энергии по сравнению с энергией покоя, а следовательно, и дефект масс химических реакций очень мал.
    Положительный дефект масс ядра по сравнению с энергией свободных частиц соответствует энергии связи нуклонов, которая обеспечивает устойчивость ядра, несмотря на наличие сил электростатического отталкивания протонов. Вследствие насыщенности ядерных сил энергия связи почти линейно растет с ростом массового числа и удельная энергия связи ядра
    (6.14)
    меняется мало и для ядер элементов в средней части периодической системы составляет (28 < A < 138 то есть от до ) e » 8,5 МэВ/нуклон. Часто используется в ядерной физике единица энергии 1 Мэв=Дж =кал. В одной а.е.м заключена энергия 931,5 МэВ.
    Рис. 6.2

    Заметное уменьшение удельной энергии наблюдается для легких ядер, для которых не происходит полного насыщения ядерных сил. С другой стороны, добавление в ядро протонов увеличивает электрическую составляющую взаимодействия пропорционально квадрату зарядового числа. Вследствие этого и тяжелые ядра становятся менее устойчивыми, чем ядра из середины таблицы Менделеева. График зависимости удельной энергии связи от массового числа показан на рис. 6.2.
    Для осуществления ядерных реакций, в которых суммарная энергия связи продуктов превышает энергию связи исходных ядер, необходимо затратить энергию. Дефект масс таких реакций отрицателен. Ядерные реакции с положительным дефектом масс проходят с выделением энергии. График на рис. 6.2 объясняет возможность выделения энергии при делении тяжелых ядер или синтезе легких. Каждый из этих типов ядерных реакций служит основой одного из направлений ядерной энергетики. Энергия, получаемая в результате реакции деления тяжелых ядер, называется ядерной (часто неточно – атомной). Энергия, получаемая при слиянии легких ядер, называется термоядерной. В любом случае энергия, выделяющаяся или поглощающаяся в ядерной реакции, может быть определена по формуле
    , (6.15)
    где – массы продуктов реакции и исходных ядер и частиц соответственно.
    Ядерная энергетика. Выделение энергии в результате осуществления ядерной реакции является лишь необходимым условием возможности использования процесса в энергетике. Так, например, скорость выделения энергии в реакциях a и b распада и большинство реакций ядерного распада вида (6.2), постоянно происходящих в природе, мала и не удовлетворяет требованиям энергетики. Для того чтобы процесс представлял практический интерес, необходим механизм управления его скоростью.
    Как было указано выше, изменение внешних условий (температуры, давления, концентраций) в весьма широких пределах не сказываются на скорости ядерных реакций. В противоположность этому, период полураспада ядер очень сильно меняется даже при минимальном изменении их состава. Так, например, для изотопа урана период полураспада , а при изменении массового числа всего на единицу для изотопа скорость распада значительно увеличивается и . Таким образом, облучая стабильные ядра нуклонами или a-частицами, можно получить ядра с малым периодом полураспада. Это явление называется искусственной радиоактивностью. При этом для поглощения атомными ядрами заряженных частиц необходимо преодолеть кулоновское отталкивание, растущее с ростом зарядового числа. Поэтому искусственная радиоактивность тяжелых ядер чаще осуществляется при взаимодействии стабильных изотопов с нейтронами.
    Ядра при поглощении нейтронов переходят в возбужденное состояние. Тяжелое составное ядро, возбужденное при захвате нейтрона, может разделиться на две части. Возбужденное ядро похоже на заряженную каплю жидкости, поверхность которой испытывает сильные колебания. Деление тяжелого ядра на два осколка сопровождается выделением огромной удельной энергии по сравнению с энергией химических реакций. Для сравнения – энергия ядерных реакций ~ 1 МэВ, энергия химических реакций ~ 1 эВ в расчете на реагирующее ядро или молекулу соответственно.
    Тяжелые ядра способны к делению, если для них выполняется условие . Изотоп урана способен к самопроизвольному делению с испусканием нейтронов. Испускаемые в процессе деления нейтроны способны вызвать деление других ядер урана и в достаточно большой массе вещества вызвать цепную реакцию деления в виде взрыва. При поглощении части нейтронов (чаще всего для этого используются кадмиевые стержни) цепной реакции деления можно придать управляемый характер. Такие процессы используются на атомных электростанциях для разогрева пара, который вращает турбины, соединенные с электрогенераторами. В природном уране цепная реакция не идет, так как доля изотопа менее одного процента. Составляющий основную часть природной смеси изотоп поглощает нейтроны и не поддерживает цепную реакцию. Для ее осуществления необходимо увеличить концентрацию по крайней мере до 2,5%. По разным оценкам запасов изотопа для обеспечения энергетических потребностей хватит человечеству на 50 – 100 лет. Существуют технические возможности одновременно с получением энергии превращать в способный поддерживать цепную реакцию изотоп плутония . Этого ядерного топлива хватит на 1000 лет.
    Практически неисчерпаемым источником энергии является реакция синтеза легких ядер, например, в реакции слияния изотопов водорода дейтерия и трития
    , (6.16)
    при которой выделяется энергия 17,58 МэВ. Однако для осуществления этого процесса необходимо преодолеть электростатическое отталкивание, что возможно пока только при высоких температурах (откуда и название процесса – термоядерная реакция). В настоящее время реакции синтеза легких ядер с достаточным для практических целей энергетическим выходом осуществляются только в условиях ядерного взрыва. Разрабатываются различные варианты управляемой термоядерной реакции с удержанием возникающей плазмы магнитным полем, лазерным излучением, силами инерции ядер. Реализация управляемого термоядерного синтеза позволит полностью решить энергетические проблемы на Земле.
    Дозиметрия радиоактивного излучения и защита от него. a-, b- и g – излучения вызывают ионизацию вещества, в котором они распространяются. Существуют различные методы регистрации и измерения интенсивности радиоактивных излучений. Для определения и учета величин, характеризующих ионизирующие излучения, введены понятия доз излучения: экспозиционная доза, поглощенная доза, эквивалентная доза.
    Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений – количественная характеристика излучения, основанная на способности излучений ионизировать воздух. За единицу экспозиционной дозы в системе единиц СИ принята такая доза, при которой в 1 кг сухого воздуха образуются ионы, несущие заряд 1 Кл электричества каждого знака. На практике широко применяется внесистемная единица измерения экспозиционной дозы – рентген (Р). Один рентген соответствует излучению, при котором в 1 см3 сухого воздуха образуется суммарный заряд ионов одного знака, равный (1/3)·10-9 Кл. Энергия излучения, поглощенная единицей массы, называется «грей» (Гр): 1 Гр = 1 Дж/кг.
    Поскольку различные виды излучения при одинаковой дозе вызывают различные по тяжести поражения живой ткани, для характеристики a- и b-излучения вводится понятие эквивалентной дозы. С этой целью вводится биологический эквивалент рентгена («бэр»). Так называется поглощенная энергия излучения, биологически эквивалентная 1 Гр рентгеновского или гамма-излучения. В среднем протоны, нейтроны и a-частицы приводят к поражениям живой ткани в 10, а многозарядные ионы в 20 раз более сильным, чем жесткое электромагнитное излучение.
    Особенно чувствительными к облучению являются хрусталик глаза, репродуктивные и кроветворные органы. Предельно допустимой дозой облучения населения за год для чувствительных органов считается 0,05 бэр, для остальных органов 1 бэр. Смертельной считается доза однократного облучения, превышающая 200 бэр.Естественный радиационный фон, в большинстве местностей составляющий 10-20 мк Р/ч, не приносит вреда живым организмам. Значительные изменения естественной радиоактивности могут быть связаны с особенностями геологического строения. Так, например, некоторые виды гранита увеличивают радиационный фон до 50 мк Р/ч, вследствие чего применять их для внутренней отделки зданий нецелесообразно. Выходящий через разломы земной коры и скапливающийся в закрытых помещениях радиоактивный газ радон также значительно, хотя и на непродолжительное время, увеличивает естественный радиационный фон. Простое проветривание помещения значительно снижает радиацию. Для обнаружения и количественного измерения ионизирующих излучений используются различные дозиметрические приборы. Большей частью они регистрируют гамма-излучение.
    Ослабление ядерного излучения при прохождении через слой вещества толщиной х подчиняется закону Бугера
    . (6.17)
    Коэффициент поглощения d сильно зависит от вида излучения и вещества. Заряженные частицы (a-частицы, протоны и тяжелые ионы) достаточно сильно поглощаются воздухом и любыми строительными материалами, и для защиты от этих видов радиации, как правило, специальных мер принимать не надо.
    Для ослабления остальных видов излучения необходимо применять специальные меры. Весьма эффективно поглощает ?-излучения свинец, слой которого толщиной 1 см ослабляет излучение в среднем в 100 раз. Коэффициент поглощения железа и его сплавов примерно в 10 раз меньше, чем свинца. Остальные строительные материалы (бетон, кирпич, гранит, мрамор и другие) примерно в 100-130 раз слабее, чем свинец, поглощают радиоактивное излучение. Значительно (при высокой концентрации до 5-7 раз) повышают защитные свойства бетона и кирпича добавки барита (). К сожалению, барит уменьшает прочность строительных материалов, что ограничивает возможности его применения. Нейтроны плохо поглощаются свинцом и строительными материалами и сильно поглощаются бором, кадмием и их соединениями.

  4. Blueray Ответить

    Щелкните по ссылке “Физика атомного ядра
    “, чтобы ознакомиться с презентацией раздела в формате PowerPoint. Для возврата к
    данной странице закройте окно программы PowerPoint.
    Исследуя прохождение ?-частицы через тонкую золотую фольгу (см. п. 6.2), Э. Резерфорд пришёл к выводу о том, что атом состоит из тяжёлого положительного заряженного ядра и окружающих его электронов.
    Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный заряд.
    В состав атомного ядра входят элементарные частицы: протоны и нейтроны (нуклоны от латинского слова nucleus – ядро). Такая протонно-нейтронная модель ядра была предложена советским физиком в 1932 г. Д.Д. Иваненко. Протон имеет положительный заряд е+=1,06·10–19 Кл и массу покоя mp = 1,673·10–27кг = 1836me. Нейтрон (n) – нейтральная частица с массой покоя mn = 1,675·10–27кг = 1839me (где масса электрона me, равна 0,91·10–31кг). На рис. 9.1 приведена структура атома гелия по представлениям конца XX – начала XXI в.
    Заряд ядра равен Ze, где e – заряд протона, Z– зарядовое число, равное порядковому номеру химического элемента в периодической системе элементов Менделеева, т.е. числу протонов в ядре. Число нейтронов в ядре обозначается N. Как правило Z > N.
    В настоящее время известны ядра с Z = 1 до Z = 107 – 118.
    Число нуклонов в ядре A = Z + N называется массовым числом. Ядра с одинаковым Z, но различными А называются изотопами. Ядра, которые при одинаковом A имеют разные Z, называются изобарами.

    Рис. 9.1
    Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом , где X – символ химического элемента. Например: водород Z = 1 имеет три изотопа: – протий (Z = 1, N = 0), – дейтерий (Z = 1, N = 1), – тритий (Z = 1, N = 2), олово имеет 10 изотопов и т.д. В подавляющем большинстве изотопы одного химического элемента обладают одинаковыми химическими и близкими физическими свойствами. Всего известно около 300 устойчивых изотопов и более 2000 естественных и искусственно полученных радиоактивных изотопов.
    Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границы ядра. Ещё Э. Резерфорд, анализируя свои опыты, показал, что размер ядра примерно равен 10–15 м (размер атома равен 10–10 м). Существует эмпирическая формула для расчета радиуса ядра:

  5. Mokus Ответить

    Согласно этой модели, атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов. Почти вся масса атома (более 99,96 %) сосредоточена в его ядре, диаметр которого приблизительно в 100 000 раз меньше диаметра всего атома.
    На рисунке справа показана модель атома по Резерфорду. Конечно, относительные размеры всего атома и его ядра даны не в соответствующем масштабе. Даже если изобразить размеры ядра атома водорода точкой всего в 1 мм, то границы атома должны были бы находиться на расстоянии 50 м.

    Позже было установлено, что ядро атома также имеет сложное строение. Оно состоит из частиц двух типов: протонов и нейтронов.
    В таблице ниже приводятся основные характеристики частиц, входящих в состав атома.
    Основные характеристики частиц, входящих в состав атома:
    ЧастицаСимволОтносительная атомная массаОтносительный заряд
    Протонp1,007 ? 11+
    Нейтронn1,009 ? 10
    Электронe-1/18401-
    Протон и нейтрон имеют практически одинаковую массу, равную примерно 1 u, т. е. одной атомной единице массы. Протон (его символ р) имеет относительный заряд 1+, а нейтрон (символ n) электронейтрален.
    Относительный заряд электрона (его символическое обозначение е—) равен 1-, а масса примерно в 1840 раз меньше массы протона, т. е. равна 1/1840u.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *