Атомное ядро состоит из элементарных частиц протонов и нейтронов. Протон (р) имеет положительный заряд, равный заряду электрона, и массу покоя mр = 1,6726(10-27 кг. Нейтрон (п) — нейтральная частица с массой покоя mn= 1,6749(10-27 кг. Протоны и нейтроны называются нуклонами. Общее число нуклонов в атомном ядре называется массовым числом А. Атомное ядро характеризуется зарядом Zе, где Z — зарядовое число ядра, равное числу протонов в ядре и совпадающее с порядковым номером химического элемента в Периодической системе элементов Менделеева. Известные в настоящее время 107 элементов таблицы Менделеева имеют зарядовые числа ядер от Z = 1 до 107. Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом: АZХ, где Х — символ химического элемента, Z — атомный номер (число протонов в ядре), А – массовое число (число нуклонов в ядре). Так как атом нейтрален, то заряд ядра определяет и число электронов в атоме. От числа же электронов зависит их распределение по состояниям в атоме, от которого в свою очередь, зависят химические свойства атома. Следовательно, заряд ядра определяет специфику данного химического элемента, т. е. определяет число электронов в атоме, конфигурацию их электронных оболочек, величину и характер внутри атомного электрического поля. Ядра с одинаковыми зарядом Z, но разными массовыми числами А (т. е. с разными числами нейтронов N=А-Z) называются изотопами, а ядра с одинаковыми А, но разными Z —изобарами. Например, водород (Z=1) имеет три изотопа: (протий, дейтерий, тритий), олово десять, и т. д. В подавляющем большинстве случаев изотопы одного и того же химического элемента обладают одинаковыми химическими и почти одинаковыми физическими свойствами (исключение составляют, например, изотопы водорода), определяющимися в основном структурой электронных оболочек, которая является одинаковой для всех изотопов данного элемента. Примером ядер-изобар могут служить ядра 104Ве, 105В, 106С. В настоящее время известно более 2500 ядер, отличающихся либо Z, либо А, либо тем и другим. Радиус ядра задается эмпирической формулой r = r0А1/3, (36.1) где r0=(1,3÷1,7)(10-15м. Однако при употреблении этого понятия необходимо соблюдать осторожность (из-за его неоднозначности, например из-за размытости границы ядра). Из формулы вытекает, что объем ядра пропорционален числу нуклонов в ядре. Следовательно, плотность ядерного вещества примерно одинакова для всех ядер (1017 кг/м3).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Размер, состав и заряд атомного ядра» з дисципліни «Курс лекцій з загальної фізики, орієнтований на будівельні спеціальності»
