Протонно-нейтронная структура ядра

ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМНЫХ ЯДЕР

Поэтому необходимо применять скидки при продаже продукции, переуступку дебиторской задолженности. При расчете допустимой скидки необходимо учитывать уровень рентабельности, умноженный на индекс инфляции.

В основе расчета лежит оценка сокращения потерь при сокращении времени возврата дебиторской задолженности. Однако скидка не должна превышать уровень потерь от более позднего возврата дебиторской задолженности. Выгоду получают обе стороны: покупатель несет меньшие расходы, продавец несет меньшие потери от обесценения денежных средств. С позиции покупателя подобная акция имеет существенный психологический подтекст; кроме того, она стимулирует ускорение оборачиваемости средств и поддержание ритмичности и стабильности платежно-расчетной дисциплины.

Отметим, что в расчетах может использоваться либо темп инфляции, либо индекс цен на продукцию данного предприятия.

Управление денежными средствами и их эквивалентами в условиях инфляции. Каждая страна ведет учет в собственной валюте, в ней же осуществляются расчеты. В условиях значимой инфляции ситуация может меняться. Поскольку учет регулируется местным законодательством (или соответствующими регулятивами), учет в собственной валюте никто не отменяет. Иное дело — определение цен на товары. Здесь может применяться твердая, т. е. иностранная, валюта, не подверженная очевидному влиянию инфляции, имеющей место в данной стране. В качестве такой валюты обычно применяют доллар или евро.

Обесценение локальной валюты можно отслеживать с помощью несложных расчетов, показывающих, как скоро некоторая сумма денег обесценится вдвое, если известен некоторый показатель инфляции. Инфляция выражается в терминах годового или месячного темпа. Последовательность аналитических расчетов такова. Имея в виду, что инфляция — это перманентный процесс, обладающий свойством рекуррентности, при вычислениях следует пользоваться формулой сложных процентов. С помощью этой формулы необходимо найти однодневный темп инфляции, соответствующий известному или прогнозируемому темпу инфляции за период (год, месяц). Пользуясь формулой сложных процентов, найденным значением однодневного темпа инфляции, можно найти число дней, за которое деньги обесценятся вдвое.

Подобные расчеты позволяют осознать, что держать денежные средства сами по себе (особенно в крупных размерах) в условиях инфляции не выгодно. Поэтому рекомендуется все денежные средства разбить на три составные части: 1) денежные средства в локальной валюте; 2) денежные средства в твердой валюте; 3) денежные средства, конвертированные в высоколиквидные надежные рыноч­ные эквиваленты (ценные бумаги). Очевидно, что эти средства представлены по убыванию ликвидности. Каких-либо алгоритмов структурирования денежных средств не существует; прежде всего должны приниматься во внимание особенности функционирования фирмы; важен и элемент интуиции финансового менеджера.

Рекомендуемая литература

1. 1. Бобылева А.З. Финансовый менеджмент: проблемы и решения: Сборник мини-тем для обсуждения, тестов, задач, деловых ситуаций: Учеб. пособие. – М.: Дело, 2007. – 336 с.

2. 2. Бочаров В.В. Финансовый менеджмент. – СПб.: Питер, 2007. – 224 с.

3. 3. Бригхэм Ю., Эръхардт М. Финансовый менеджмент, 10-е изд. / Пер. с англ. под ред. к.э.н. Е.А.Дорофеева. – СПб.: Питер, 2009. – 960 с.

4. 4. Гаврилова А.Н. Финансовый менеджмент: учебное пособие / А.Н.Гаврилова, Е.Ф.Сысоева, А.Н.Барабанов, Г.Г.Чигарев. – 3-е изд. стер. – М.: КНОРУС, 2006. – 336 с.

5. 5. Галицкая С.В. Финансовый менеджмент. Финансовый анализ. Финансы предприятий: учебное пособие. – М.: Эксмо, 2008. – 652 с.

6. 6. Ефимова Н.Ф., Маховикова Г.А. Финансовый менеджмент. – СПб.: Вектор, 2006. – 192 с.

7. 7. Иванов И.В., Баранов В.В. Финансовый менеджмент: Стоимостной подход: Учеб. пособие. – М.: Альпина Бизнес Букс, 2008. – 504 с.

8. 8. Ковалев В.В. Введение в финансовый менеджмент. – М.: Финансы и статистика, 1999.

9. 9. Ковалев В.В. Финансовый менеджмент: теория и практика. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. – 1016 с

10. 10. Кудина М.В. Финансовый менеджмент: Учеб. пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. – 256 с.

11. 11. Лукасевич И.Я. Финансовый менеджмент: учебник. – М.: Эксмо, 2009. – 766 с.

12. 12. Никитина Н.В. Финансовый менеджмент: Учебное пособие / Н.В.Никитина. – М.: КНОРУС, 2007.– 336 с.

13. 13. Никулина Н.Н., Березина С.В. Финансовый менеджмент страховой организации: учеб. пос. для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит». – М.: ЮНИТИ-ДАНПА, 2008. – 431 с.

14. 14. Суровцев М.Е. Финансовый менеджмент: практикум / М.Е.Суровцев, Л.В.Воронова. – М.: Эксмо, 2009. – 144 с.

15. 15. Финансовый менеджмент: Учебник / Под ред. Г.Б.Поляка. – М.: Юнити, 2009. – 527 с.

16. 16. Чараева М.В Финансовый менеджмент: учеб. пособие / М.В.Чараева. – Ростов н/Д: Изд. центр «МарТ», Феникс, 2010. – 336 с.

Составитель:

профессор кафедры экономики и управления СПбГУП,

доктор экономических наук,

профессор н.н.пОГОСТИНСКАЯ

В настоящее время твердо установлено и не вызывает сомнений, что атом состоит из электронов (Дж. Томсон, 1897), и ядра (Э. Резерфорд, 1911). Атомные ядра обладают целым рядом индивидуальных свойств, которые позволяют отличать ядра отдельных химических элементов друг от друга, и в то же время являются общими характеристиками для всех ядер.

Атомные ядра могут быть стабильными, т.е. живущими неограниченно долго, и нестабильными, испытывающие спонтанные (самопроизвольные) радиоактивные превращения.

Стабильные атомные ядра имеют следующие характеристики: число нуклонов в ядре; электрический заряд ядра; масса ядра; энергия связи ядра; размер ядра; спин ядра; магнитный и электрический моменты ядра; четность волновой функции; изотопический спин; статистику.

Нестабильные ядра имеют ряд дополнительных характеристик, таких как тип радиоактивного превращения, среднее время жизни, энергия, выделяемая при распаде.

Ядра могут находиться в различных энергетических состояниях и как любая квантовая система имеют свою индивидуальную, присущую только ядру данного нуклида, систему энергетических уровней. Состояние ядра с наименьшей энергией называется основным, остальные – возбужденными. Ядра в возбужденных состояниях неустойчивы и, в отличие от основных состояний, могут находиться в возбужденных состояниях ограниченное время, испытывая спонтанные переходы в состояния с меньшей энергией.

Ниже будет показано (см. §1.7), что разделение на стабильные, нестабильные и возбужденные ядра является до некоторой степени условным, так как они могут характеризоваться рядом общих свойств.

Атом состоит из ядра и электронной оболочки. Размер атома определяется электронной оболочкой и равен ≈ 10^-8 см. Ядро – центральная массивная часть атома, расположено в центре атома и имеет размеры ≈ 10^-13 ¸ 10¹² см (1 – 10 Фм (ферми)). Следовательно, размер ядра меньше атома в 10⁴ – 10⁵ раз.

Ядро состоитиз особых частиц (Гейзенберг, Иваненко) - протонов и нейтронов (Чедвик, 1932). Протон имеет один положительный элементарный электрический заряд, а электрический заряд нейтрона равен нулю. Между этими частицами в любых парных комбинациях действуют особые (ядерные) силы, не зависящие от электрического заряда частиц, которые обеспечивают связь отдельных частиц с ядром. Поэтому в ядерной физике используют обобщающий термин нуклон, обозначающий любую из частиц, входящую в состав ядра, - как протон, так и нейтрон.

Число нуклонов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой А. Массовое число – всегда целое число.

Число протонов в ядре обозначается буквой Z. Кроме этого Z – число электронов в атоме с ядром, имеющим Z протонов, поскольку атом является электрически нейтральным. Так как химические свойства элементов определяются числом электронов в атоме, то Z есть также порядковый или атомный номер элемента в таблице Менделеева.

Число нейтронов в ядре обозначают буквой N. Следовательно, число нейтронов в ядре N = A – Z.

Любая из трех пар чисел (Z,N), (N,A) или (A,Z) однозначно определяет состав ядра. Обычно, по причинам, которые будут указаны ниже, используют пару чисел (А,Z).

Атомы, ядра которых имеют конкретные значения А и Z, называются нуклидами. Для обозначения нуклида используют две формы записи: (А,Z) или , где Х - символ химического элемента. Например, (12,6) или - соответствующий нуклид углерода. Поскольку символ химического элемента однозначно связан с Z, то часто атомный номер в форме записи с указанием символа химического элемента опускают и пишут просто . Такие же обозначения используются и для ядер.

Нуклиды, ядра которых имеют в своем составе одинаковое число протонов Z, но различаются числом нуклонов А, называются изотопами химического элемента. Вещества, имеющие в своем составе атомы изотопов, имеют одинаковые химические свойства, но различную плотность, температуру плавления, кипения и пр., т.е. различаются физическими свойствами. Например:изотопы водорода. ¹Н - протий (легкий водород); ¹Н - дейтерий (тяжелый водород, употребляют также символ , для ядра - d); ³Н - тритий (сверхтяжелый водород, употребляют также символ , для ядра d). ²³³U, ²³⁵U, ²³⁸U - изотопы урана. Однако об изотопе имеет смысл говорить, подразумевая его принадлежность к химическому элементу. Поэтому ²³⁵U - делящийся нуклид урана, а не делящийся изотоп урана. Таким же образом ³Н - радиоактивный нуклид водорода, а не радиоактивный изотоп, так как и в этом случае подразумеваются физические характеристики ядра, а не соответствующие химические свойства атома.

Нуклиды, ядра которых имеют одинаковое число нуклонов (одинаковое массовое число А), но различное число протонов Z, называют изобарами. Например: ³Н и ³Не - изобары трития и гелия, ¹⁰Ве, ¹⁰В, ¹⁰С - изобары бериллия, бора и углерода.

Нуклиды с одинаковым числом нейтронов в составе ядра называют изотонами. Например, ²Н и ³Не - изотоны водорода и гелия.

Свойства ядер различных нуклидов можно систематизировать с помощью протонно-нейтронной диаграммы (диаграммы Сегре) – таблицы, строки которой соответствуют нуклидам с одинаковым числом протонов, а столбцы – нуклидам с одинаковым числом нейтронов. На рис.1.1.1 показан принцип построения протонно-нейтронной диаграммы на примере нуклидов с легкими ядрами. Протонно-нейтронная диаграмма для всех известных нуклидов приведена на рис.1.1.2.

Отметим следующие эмпирические факты и закономерности, которые следуют из протонно-нейтронной диаграммы атомных ядер.

1. Известно более 2000 нуклидов, из них 265 нуклидов являются стабильными нуклидами.

2. Нуклиды с официальными названиями имеют Z от 0 (нейтрон) до 109 (мейтнерий). Для существующих в природе ядер Z меняется от 1 (водород) до 92 (уран). Остальные нуклиды получают искусственно. Не существует стабильных нуклидов с Z = 0, 43, 61 и Z ³ 84.

3. Известны нуклиды с числом нуклонов А от 1 до 263 включительно. Не существует стабильных нуклидов при А = 5, 8 и при А ³ 210.

4. Область протонно-нейтронной диаграмы, где располагаются β‑стабильные нуклиды (заштрихованная полоса 1 на рис.1.1.2), называется дорожкой стабильности. Легкие стабильные нуклиды (до Z ≤ 20) содержат в составе ядра примерно равное число протонов и нейтронов. С ростом массового числа А относительная доля нейтронов возрастает. Например, у легкого нуклида N/Z = 1; у среднего нуклидаN/Z= 1,15; у тяжелого нуклида N/Z = 1,59. Опережающий рост числа нейтронов при больших А вызван действием дальнодействующих кулоновских сил отталкивания протонов в ядре.

5. Большинство химических элементов имеетпо несколько стабильных иb-активных нуклидов. Некоторые элементы имеют (см. рис.1.1.1) всего по одному стабильному нуклиду (⁹Be, ¹⁹F, ²³Na), остальные - по 2 - 3 стабильных нуклидов. Олово (Sn) имеет десять стабильных нуклидов.

6. Выше дорожки стабильности располагаются β⁺‑активные нуклиды, ниже – β^-‑активные нуклиды.

7. Свойства ядер существенно зависят от четности чисел Z и N. Наибольшее число стабильных нуклидов (155 из 265) имеют четно-четные ядра (Z – четно, N – четно), поровну стабильных нуклидов (по 53) с четно-нечетным и нечетно-четным количеством нуклонов в составе ядер. И имеется всего четыре стабильных нуклида (²Н, ⁶Li, ¹⁰В и ¹⁴N), имеющих нечетно-нечетный состав ядер.