Méretek magok
Méretek függ magok számának ezekben nukleonokból. Az átlagos sűrűsége p nukleon (számuk egységnyi térfogatra) az összes multi-nukleon magok (A> 0) gyakorlatilag azonos. Ez azt jelenti, hogy az összeg a atommagok számával arányos nukleonok A, és lineáris mérete
A1 / 3. A effektív mag R sugarú adja meg:
ahol a konstans, és közel Hz, de különbözik tőle, attól függően, hogy milyen fizikai jelenségek mérhető R. esetében úgynevezett töltés core sugara, mért szórási elektronok a magok, vagy helyzetét energiaszintjeit m-Mesoatoms: a = 1, 12 f. A hatásos sugarat egy bizonyos interakciós folyamatok hadronokat (. Nukleonok mezonoknak, egy-részecskék, stb) és a sejtmagok valamivel nagyobb töltés: 1,2 f 1.4 f.
A sűrűsége a nukleáris anyag rendkívül nagy, összehasonlítva a hagyományos sűrűségű anyagok: ez egyenlő körülbelül 1014 g / cm3. A sejtmagban r értéke csaknem állandó a középső része és exponenciálisan csökken a kerület felé. Leírni közelítő empirikus adatok néha csak a következő összefüggés r r a távolság a központtól a mag:
A effektív mag sugara R jelentése ahol R0 + b. Az érték b jellemzi az elmosódás kernel határ, hogy szinte megegyezik az összes a magok ( „0,5 cp). Paraméter r0 - kétszer a sűrűséget a „szélén” a mag határozza szerinti normalizálása feltétel (azonos térfogatú szerves a p számú nukleon A). Tól (2) következik, hogy a magok a mérete nagyságrendileg 10-13 cm, 10-12 cm nehéz magok (atomi felbontású
10-8 cm). Azonban, olyan (2) leírja a növekedés a lineáris méretei a magok egyre több nukleonok durvasága csak, egy jelentős növekedés A. A változás a mag mérete esetén kapcsolódási hozzá egy vagy két nukleonokból függ a magszerkezet alkatrészek és lehet szabálytalan. Különösen (amint azt mérések az izotóp eltolódása atomi energiaszintek), néha mag sugara hozzáadásával két neutron is csökken.
A kötési energia és a tömeg a sejtmagban.
Nukleáris kötési energia xsv úgynevezett energiát kell fordítható a felosztása a nucleus külön nukleonokból. Ez egyenlő a különbség összege a tömegek alkotó nukleonok és nukleáris tömege szorozva c2:
xsv = (ZMP + NMN - M) c2. (4)
Ott Mp, Mn és M - tömege a proton, a neutron és a sejtmagban. A figyelemre méltó vonása az atommagok az a tény, hogy a xsv körülbelül arányos számú nukleon, hogy a fajlagos energiája xsv / A kis változás az A (a legtöbb magok xsv / A „6-8 MeV). Ez a tulajdonság, az úgynevezett telítettség nukleáris erők, azt jelenti, hogy minden egyes nukleon hatékonyan kommunikál nem minden nukleon (ebben az esetben a kötési energia arányos lenne A2 A »1), de csak egy részük. Elméletileg lehetséges, ha az erők, amikor a távolság a jel (látnivaló, hogy bármely távon helyébe taszítás a másikon). Magyarázd nukleáris erők telítettség hatása alapján a rendelkezésre álló adatokat a potenciális kölcsönhatás két nukleon, akkor még nem volt (van kb 50 variánsai nukleáris nukleon-nukleon potenciál megfelelően leírja a tulajdonságait a deuteron és nukleon-nukleon szórás, egyikük nem lehet leírni a hatást a nukleáris erők telítettség multi-nukleon sejtmagok).
Függetlensége a sűrűség p és a fajlagos energia a magok száma nukleonok A megteremti előfeltételei fogalmának bevezetésével a nukleáris anyag (korlátlan mag). Fizikai megfelelő objektumok ez a fogalom nem csak makroszkópos helyet szervezetek, amelyek a nukleáris sűrűségű (például, neutroncsillagok), de egy előnyös megvalósítási mód szerint, a hagyományos mag elegendően nagy A.
Xsv függése A és Z az összes ismert magok hozzávetőleg által leírt fél-empirikus tömeg képletű (javasolta először a német fizikus CF Weizsäcker 1935-ben):
Itt az első (és a legnagyobb) summand xsv egy Lineáris függés; a második tag, csökkentve xsv, annak a ténynek köszönhető, hogy része nukleonok van a mag felületén. A harmadik ciklus - elektrosztatikus energiát (Coulomb) proton taszítás (fordítottan arányos a sugár a mag és egyenesen arányos a négyzetével ellenében). A negyedik számlákat a hatások kötési energiája az egyenlőtlenség számú protonok és a neutronok a sejtmagban, az ötödik távon d (A, Z) függően a paritás a számok A és Z; ez egyenlő:
Ez a korrekció viszonylag kicsi, de nagyon fontos, hogy számos jelenség, különösen az osztódó folyamatot nehéz magok. Ez határozza meg a oszthatóság a magok páratlan Egy urán izotópjai lassú neutronok által, ami egy különleges szerepe ezen izotópok nukleáris energiát. Minden állandókat az (5) képletű vannak kiválasztva, hogy a legjobban megfeleljen az empirikus adatok. Optimális egyetértésben kísérletben elérni, ha MeV e = 14,03, a = 13,03 MeV, b = 0,5835 MeV, g = 77,25 MeV. Egyenletek (5) és (6) lehet használni becslésére kötési energiák az atommagok, nem túl messze a stabilitási sáv magok. Az utóbbi határozza meg a helyzetét a maximális xsv függvényében Z egy rögzített A. Ez a feltétel határozza meg a kapcsolatot közötti Z és A a stabil atommagok:
Z = A (1,98 + 0,15A2 / 3) -1 (7)
A képletek a típus (5) nem tartalmaznak kvantum szedésével kapcsolatos részleteket a szerkezet a magok, ami oda vezethet, hogy hirtelen változások xsv közelében bizonyos értékeit és Z (cm. Alább).
Strukturális jellemzői függvényében xsv az A és Z nagyon jelentősen befolyásolja a kérdést, hogy korlátozzák az lehetséges értéke Z, m. E. A határ a periódusos rendszer elemeinek. Ez a határ instabilitása miatt a nehéz magok tekintetében a hasadási folyamat. Elméleti becslések a valószínűsége a spontán maghasadás nem zárja ki a létezését „szigetek stabilitás” szupernehéz atommag közelében Z = 114, Z = 126.
Quantum atommagok tulajdonságai.
Ya is. Lehet különböző kvantumállapotok eltérő energia- és az egyéb fennmaradó időt a fizikai mennyiségek. Feltétel a lehető legkisebb a mag az úgynevezett primer energia, a többi - izgatott. A legfontosabb jellemzői a kvantum állapotát magspin I, és tartalmazza a paritás spin R. I - egész szám sejtmagok egy még fél-A és a páratlan. Paritás állam P = ± 1 változását jelzi a hullámfüggvény az atommag jel tükrözés helyet. Ez a két jellemző gyakran kombinálják szimbólum egyetlen IP vagy I ±. Már a következő ökölszabály az alapállapot atommagok még pörögni és Z = 0, és a hullám függvény páros (IP = 0+). A kvantum állapotát a rendszer egy bizonyos paritás P, ha a rendszer tükör szimmetrikus (m. E. A transzformált önmagába tükrözött visszaverődés). Számos sejtmag tükörszimmetrikusan zavarja a jelenléte a gyenge kölcsönhatás közötti nukleonok, nincs paritás megőrző (intenzitása a sorrendben a
10,5% az alapvető erők kötési nukleonjai sejtmagok). Azonban, mivel a gyenge kölcsönhatás keverése Államok különböző paritás kicsi, és gyakorlatilag nem hat a szerkezet a magok.