Протонно-нейтронна модель атомного ядра

Параграф 39 підручника прочитати

Переглянути:

Будова ядра атома

Атомне ядро складається з нуклонів (від латин. nucleus — ядро): протонів, які мають позитивний заряд, і нейтронів, які не мають заряду. Сумарну кількість протонів і нейтронів в атомі називають нуклонним (масовим) числом і позначають символом А.

Заряд протона за модулем дорівнює заряду електрона (елементарному заряду e=−1, 6·10^-19 Кл), тому в нейтральному атомі кількість протонів дорівнює кількості електронів.

Кількість протонів у ядрі називають зарядовим (протонним) числом і позначають символом Z. Порядковий номер елемента в Періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва відповідає кількості протонів у ядрі, тобто зарядовому числу.

Знаючи зарядове (Z) і масове (A) числа ядра атома, можна визначити кількість нейтронів (N) у цьому ядрі: N=A–Z.

Вид атомів, який характеризується певним значенням зарядового числа та певним значенням масового числа, називають нуклідом

Різновиди атомів того самого хімічного елемента, ядра яких містять однакове число протонів, але різну кількість нейтронів, називають ізотопами («однакові за місцем»).

Пригадати структуру атома та його ядра зручно через симуляцію «Будуємо атом» від Phet.

Основні властивості ядерних сил:

1) це найпотужніші сили, які існують у природі;

2) є тільки силами притягання;

3) є близькодіючими;

4) не залежать від заряду;

5) мають властивість насичення.

Енергія зв’язку атомного ядра

Енергію, необхідну для повного розщеплення ядра на окремі нуклони, називають енергією зв’язку атомного ядра (E_зв).

Маса будь­якого ядра менша від суми мас нуклонів, із яких це ядро складається:

M_я < Zm_p+Nm_n,  

де m_я — маса ядра; Zm_p — маса протонів у ядрі; Nm_n — маса нейтронів у ядрі.

Різницю маси нуклонів, з яких складається ядро, і маси ядра називають дефектом мас:

Питома енергія зв’язку f — це фізична величина, яка характеризує ядро певного нукліда й чисельно дорівнює енергії зв’язку, що припадає на один нуклон ядра:

де E_зв — енергія зв’язку; A — кількість нуклонів у ядрі (масове число).

Задача

Обчисліть питому енергію зв’язку ядра Гелію (₂⁴He). Необхідні дані знайдіть у таблиці «Маса деяких нуклідів»