Модели строения атомного ядра; ядерные силы; нуклонная модель ядра; энергия связи ядра; ядерные спектры; ядерные реакции.

Согласно протон- нейтронной модели(предложена 1932г.Д.Д. Иваненко и В. Гейзенбергом независимо друг от друга) ядро атома состоит из протонов и нейтронов, получивших название нуклонов. Общее число нуклонов в ядре называют массовым числом ядра: А = Ν + Ζ. Число протонов в ядре Ζ называется атомным номером элемента, а число нейтронов в ядре принято обозначать Ν. Массовое число А является суммой числа протонов и числа нейтронов в ядре. Ν = А – Ζ

Ядра имеющие одно и то же число протонов, но различное число нейтронов, называют изотопами.Устойчивость большинства атомных ядер означает, что между нуклонами в ядрах действуют ядерные силы. Свойства ядерных сил:

· Являются только силами притяжения;

· Намного больше сил Кулона;

· Не зависят от наличия заряда(взаимодействуют протон и нейтрон, протон и протон);

· Взаимодействует ограниченное число нуклонов;

· Короткодействующие, проявляются на расстояниях порядка 10 ⁻ ¹ ⁵ м.

Мерой устойчивости ядра является энергия связи, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны: Δ Есв. = Δ mc². где Δ m= Ζ mр. + (А – Ζ)mп – Мя - дефект массы (разность между суммой масс протонов и нейтронов, находящихся в свободном состоянии, и массой ядра, составленного из этих частиц). Дефект масс эквивалентен энергии, которой обладают излучающиеся γ - кванты.

Существуют два способа высвобождения внутренней энергии: деление тяжелых ядер (цепная ядерная реакция) и синтез легких ядер (термоядерная реакция)

Е = (Ζ mр + Ν mп – Мя) с²

Ядерные реакции – искусственное превращение атомных ядер как при взаимодействии друг с другом, так и с ядерными частицами. При этом соблюдаются законы сохранения суммарного электрического заряда, числа нуклонов, энергии, импульса, момента импульса. Все ядерные реакции характеризуются энергией, выделяемой(поглощаемой) при их протекании.

Энергетический выход ядерной реакции – разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции.