Ответы на вопросы "Физика атомного ядра. § 81. Состав атомного ядра"

1. Приведите основные характеристики протона и нейтрона. Охарактеризуйте протон-но-нейтронную модель ядра.

Нейтрон - это нуклон в нейтральном состоянии, он обладает полуцелым спином, не имеет электрического заряда. Его масса покоя

Протон - это нуклон в заряженном состоянии, он обладает полуцелым спином, имеет положительный заряд

Кл, его масса покоя равна

По протонно-нейтронной модели ядро атома любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов. Число протонов в ядре равно числу электронов, движущихся вокруг ядра. В ядре различных изотопов атома водорода может находиться не только протон, но и разное число нейтронов.

2. Как осуществляется сильное обменное взаимодействие протона и нейтрона в ядре?

Сильное обменное взаимодействие между нейтроном и протоном осуществляется через их постоянный обмен друг с другом виртуальной частицей π⁺ - мезоном.

3. Почему парное расположение нуклонов на энергетическом уровне в ядре энергетически выгодно?

Энергетически выгодно парное расположение нуклонов с антипа-раллельнымии спинами в одном энергетическом состоянии, потому что в этом случае энергия взаимодействия нуклонов оказывается меньше, чем с параллельными.

4. Какие ядра относят к магическим и дважды магическим?

К магическим относят ядра, у которых число протонов Z или нейтронов N равно 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Максимальной устойчивостью обладают дважды магические ядра (у которых магическим является и число нейтронов, и число протонов)

5. Объясните зависимость радиуса ядра от массового числа.

Предположим, что в ядре нуклоны плотно упакованы. Введем радиус нуклона r объем ядра равен

Получаем радиус ядра

(А - массовое число).