Характеристики атомного ядра

1. Электрический заряд ядра. Равен Z·e, где e – величина заряда протона, Z – число протонов в ядре или зарядовое число. Оно равно порядковому номеру химического элемента в периодической системе элементов Д.И.Менделеева.

В настоящее время известны ядра со значениями зарядового числа

от Z = 1 до Z = 107.

2. Массовое число A. Равно числу нуклонов в ядре: A= Z + N. Здесь N – число нейтронов.

Для обозначения ядер используются символы: или .

Ядра с одинаковыми зарядовыми числами Z, но различными массовыми числами А называются изотопами. Изотопы обладают одинаковыми химическими свойствами.

Пример. Водород имеет 3 изотопа:

- протий;

- дейтерий;

- тритий.

Ядра с одинаковыми массовыми числами А, но различными зарядовыми числами Z называются изобарами. Изобары – это ядра различных химических элементов.

3 .Размеры атомных ядер. Составляют величину 10^-14 - 10^{-15 м. Для сравнения: размеры атома ~ 10-10 м. В ядерной физике используется единица длины, называемая ферми: 1Ф=10-15 м.}

Как и любая квантовая система атомное ядро не имеет четко определенных границ. Эксперименты по рассеиванию электронов и нуклонов на ядрах позволили установить следующее. В каждом ядре можно выделить внутреннюю область, в которой плотность ядерного вещества постоянна, и поверхностный слой, в котором плотность падает до нуля. Распределение плотности ядерного вещества в зависимости от расстояния до центра ядра имеет вид, приведённый на рисунке.

Для радиуса ядра существует эмпирическая формула: , где

R₀=(1,3 ¸1,7) Ф. Из формулы следует, что объем ядра пропорционален числу нуклонов в ядре. Это означает, что плотность ядерного вещества во всех ядрах примерно одинакова. Она составляет величину» 2×10¹⁷кг/м³.