Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 192

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 186 187 188 189 190 191 < 192 > 193 194 195 196 197 198 .. 236 >> Следующая


5°. Данные об энергии связи ядер и использование капельной модели ядра1 позволили установить некоторые закономерности строения атомных ядер.

Критерием устойчивости атомных ядер является соотношение между числом протонов и нейтронов в устойчивом ядре для данных изобаров (VIII.1.1.3°) (А = const). Условие минимума энергии ядра приводит к следующему соотношению между Zycr и А

Z ___________А________

уст 1,98 + 0,015А2/3"

Берется целое число Zyci, ближайшее к тому, которое получается по этой формуле.

При малых и средних значениях А числа нейтронов и протонов в устойчивых ядрах примерно одинаковы: Z ~ А - Z.

С ростом Z силы кулоновского отталкивания протонов растут пропорционально Z(Z - I) ~ Z2 (парное взаимодействие протонов), и для компенсации этого отталкивания ядерным

1 Капельная модель ядра не рассматривается в данном справочнике.
з

ГЛ. VIII. 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР

притяжением число нейтронов должно возрастать быстрее числа протонов.

§ VIII. 1.3. Ядерные силы

1°. Ядерное взаимодействие свидетельствует о том, что в ядрах существуют особые ядерные силы, не сводящиеся ни к одному из типов сил, известных в классической физике (гравитационных и электромагнитных).

2°. Ядерные силы являются короткодействующими силами. Они действуют лишь на весьма малых расстояниях между

нуклонами в ядре порядка IO-15 м. Длина (1,5 + 2,2) X IO-15 м называется радиусом действия ядерных сил.

3°. Ядерные силы обнаруживают зарядовую независимость: притяжение между двумя нуклонами одинаково независимо от зарядового состояния нуклонов — протонного или нейтронного (VIII. 1.1.1°). Зарядовая независимость ядерных сил видна из сравнения энергий связи зеркальных ядер. Так называются ядра, в которых одинаково общее число нуклонов, HO число протонов в одном равно числу нейтронов в другом.

з 3

Например, ядра гелия 2Не и тяжелого водорода — трития гТ.

Энергии связи (VIII.1.2.40) этих ядер составляют 7,72 МэВ и 8,49 МэВ.

Разность энергий связи ядер, равная 0,77 МэВ, соответствует энергии кулоновского отталкивания двух протонов в ядре

з е2

2Не. Полагая эту величину равной --------- (111.3.2.2°), можно

g

найти, что среднее расстояние г между протонами в ядре 2Не

равно 1,9 ¦ IO-15 м, что согласуется с величиной радиуса ядерных сил (п. 2°).

4°. Ядерные силы обладают свойством насыщения, которое проявляется в том, что нуклон я ядре взаимодействует лишь с ограниченным числом ближайших к нему соседних нуклонов. Именно поэтому наблюдается линейная зависимость энергий связи ядер от их массовых чисел А (VIII.1.1.3°). Если бы каждый нуклон взаимодействовал одновременно со всеми (A-I) нуклонами ядра, то энергия связи ядра была бы пропорцио-
§ VIII.1.4. РАДИОАКТИВНОСТЬ

631

нальна возможному числу взаимодействующих пар нуклонов

A(A-I)1 „

в ядре, т. е. числу сочетании из А по два: -g- . Зависи-

мость энергии связи от А была бы в этом случае не линейной, а квадратичной, что противоречит экспериментальным данным. Практически полное насыщение ядерных сил достигается у а-частицы (VIII.1.4.20), которая является очень устойчивым образованием.

5°. Ядерные силы зависят от ориентации спинов взаимодействующих нуклонов. Это подтверждается различным характером рассеяния нейтронов молекулами орто- и параводорода. В молекуле ортоводорода спины обоих протонов параллельны друг другу, а в молекуле параводорода они антипарал-лельны. Если бы взаимодействие нейтрона с протоном не зависело от взаимной ориентации их спинов, то рассеяние нейтронов на молекулах орто- и параводорода происходило бы одинаково. Опыты показали, что рассеяние нейтронов на параводороде в 30 раз превышает рассеяние на ортоводороде. Это доказывает зависимость ядерных сил от ориентации спинов взаимодействующих нуклонов. Ядерные силы не являются центральными (1.3.3.4°).

§ VIII. 1.4. Радиоактивность

1°. Радиоактивностью называется превращение неустойчивых изотопов (VIII. 1.1.3°) одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

Естественной радиоактивностью называется радиоактивность, наблюдающаяся у существующих в природе неустойчивых изотопов.

Искусственной радиоактивностью называется радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций (VIII.1.9.1°).

2°. В таблице VIII. 1.1. приведены основные типы радиоактивности.

1 В предположении, что ядерное взаимодействие является парным.
632

ГЛ. VIII. 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР

Таблица VIII.l.1

Тип радиоактивности Изменение заряда ядра Z Изменение массового числа А Характер процесса
Альфа-распад Бета-распад Р_-распад Р+-распад Z-2 Z ± 1 Z + 1 Z- 1 А-4 А А А Вылет а-частицы — системы двух протонов и двух нейтронов, соединенных воедино Взаимные превращения в ядре нейтрона (оП) и протона (Jp) 1 1 , , о , о~ ч On -> iP + Lie + 0ve) I I ,,0 .0 . lP -» 0П +(+1е + 0ve)
Электронный захват (е- или ІІГ-захват) Спонтанное деление Z- 1 А lP +_ie -> 0n +(0Ve) 0 0~ 0ve и 0ve — электронное нейтрино и антинейтрино. В скобках указаны частицы, вылетающие из ядра Деление ядра обычно на два осколка, имеющих приблизительно равные массы и заряды
Предыдущая << 1 .. 186 187 188 189 190 191 < 192 > 193 194 195 196 197 198 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed