원자핵의 질량수는 얼마인가? 원자핵의 구조와 구성

(총칭하여 "핵자"라고 함) 핵에 있습니다. 일반적으로 문자로 표시 ㅏ. 질량 수는 원자 질량 단위로 표시되는 동위 원소의 원자 질량에 가깝지만 원자 질량 단위(a.m.u.)가 이제 다음과 같이 정의되기 때문에 탄소-12에 대해서만 일치합니다. 1 ⁄ 12 원자 질량 12 C. 다른 모든 경우 원자 질량질량수와 달리 정수가 아닙니다. 따라서 염소 동위 원소 35 Cl의 질량 수는 35이고 원자 질량은 34.96885 a.m.u입니다.

특정 핵종(원자핵의 일종) 지정의 질량 수는 왼쪽 상단 색인에 기록됩니다(예: 232 Th). 같은 질량 수를 가진 핵종을 등압선이라고 합니다(예: 14C 및 14N 핵종은 등압선).

질량수를 알면 원자핵과 원자의 질량을 추정할 수 있습니다. 질량수를 알면 질량 중원자와 그 핵은 다음 관계식에서 추정됩니다. 중 ≈ 이다 N, 어디 중 N ≈ 1.67 10 −27 kg은 핵자, 즉 양성자 또는 중성자의 질량입니다. 예를 들어, 알루미늄-27 원자와 그 핵은 27개의 핵자(양성자 13개와 중성자 14개)를 포함합니다. 질량은 대략 27 1.67 10 −27 kg ≈ 4.5 10 −26 kg과 같습니다. 더 큰 정확도로 핵의 질량을 구하는 것이 필요한 경우 핵의 핵자는 핵 인력에 의해 구속되고 따라서 관계에 따라 E=MC 2 핵의 질량이 감소합니다. 핵 주위의 궤도에 있는 전자의 총 질량도 원자 질량에 더해야 합니다. 그러나 이러한 모든 수정은 1%를 초과하지 않습니다.

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왼쪽에는 초기 핵의 질량수가 238이고, 반응 오른쪽에는 질량수가 234와 4인 두 개의 핵이 있어 총 238이 됩니다. (헬륨-4 핵)이 4이고, 알파 붕괴는 붕괴하는 핵의 질량 수를 4단위만큼 감소시킵니다. 모든 유형의 베타 붕괴(베타 마이너스 붕괴, 양전자 붕괴, 전자 포획, 모든 유형의 이중 베타 붕괴)는 질량수를 변경하지 않습니다. 이 과정에서 핵의 일부 핵자가 한 유형에서 다른 유형(양성자 중성자로 또는 뒤로). 이성질체 전이는 또한 핵의 질량 수를 변경하지 않습니다.

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- 모스크바에 머물렀을 때 백작 부인의 죽음에 대해 알고 계셨습니까? - 메리 공주가 말했고 즉시 얼굴을 붉히며 그의 말 이후에 그가 자유롭다는 이 질문을 함으로써 그녀는 그의 말에 아마도 그들이 갖지 못한 의미를 부여했다는 것을 알아차렸습니다.
"아니요." 피에르는 분명히 메리 공주가 자신의 자유에 대해 언급한 것에 대해 어색한 해석을 하지 않았다고 대답했습니다. - 나는 이것을 Orel에서 배웠고 그것이 나를 어떻게 쳤는지 상상할 수 없습니다. 우리는 모범적인 배우자가 아니었다”고 재빨리 말했다. 나타샤를 바라보는 그녀의 얼굴에서 그가 아내에 대해 어떻게 반응할지 궁금증이 증폭됐다. “하지만 이 죽음은 저에게 큰 충격을 주었습니다. 두 사람이 다투면 항상 두 사람의 책임이 있습니다. 그리고 더 이상 존재하지 않는 사람 앞에서 갑자기 자신의 죄책감이 엄청나게 무거워집니다. 그리고 그런 죽음은 ... 친구도, 위로도 없이. 나는 그녀에게 매우, 매우 미안하다”고 말했고 기쁨으로 나타샤의 얼굴에 기뻐하는 승인을 알아차렸다.
"예, 여기 당신은 다시 총각이자 신랑입니다." 메리 공주가 말했습니다.
피에르는 갑자기 진홍색을 띠고 오랫동안 나타샤를 보지 않으려 고 노력했습니다. 그가 감히 그녀를 쳐다보았을 때, 그녀의 얼굴은 그에게 보이는 것처럼 차갑고, 엄하고, 심지어 경멸하기까지 했습니다.
"하지만 우리가 들은 대로 나폴레옹과 분명히 보고 이야기를 나누었나요?" - 메리 공주가 말했다.
피에르는 웃었다.
- 절대, 절대. 포로가 된다는 것은 나폴레옹을 방문하는 것을 의미한다고 항상 모든 사람에게 보입니다. 나는 그를 보지 못했을 뿐만 아니라 그에 대해 들어본 적도 없습니다. 나는 훨씬 더 나쁜 사회에 있었다.
저녁 식사가 끝나고 처음에는 자신의 포로에 대해 말하기를 거부했던 Pierre가 점차 이 이야기에 참여하게 되었습니다.
"하지만 당신이 나폴레옹을 죽이기 위해 뒤에 남아 있었다는 것이 사실입니까?" 나타샤가 살짝 웃으며 그에게 물었다. - 우리가 Sukharev Tower에서 당신을 만났을 때 나는 추측했습니다. 기억하다?
피에르는 이것이 사실임을 인정했고 이 질문에서 점차적으로 메리 공주, 특히 나타샤의 질문에 이끌려 자세한 이야기당신의 모험에 대해.
처음에 그는 지금 사람들, 특히 자신에 대해 가지고 있는 조롱하고 온유한 표정으로 말했습니다. 그러나 그는 자신이 본 공포와 고통의 이야기에 이르자 자신도 모르게 마음에 사로잡혀 자신의 기억에 강한 인상을 주는 한 남자의 절제된 흥분으로 말하기 시작했습니다.

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무능한 매니저. Mass Madness로서의 무능, Adrian Farnham. 놀랍게도 많은 수의 사람들이 분명히 무능한 관리자 밑에서 일합니다. 일부 전문가들은 경제의 일부 부문에서 무능한 사람들의 수가 ...

원자핵 연구는 다음과 같은 실험 사실이 확립된 후에 시작되었습니다. 1) 1896년 프랑스 과학자 Henri Becquerel이 자연 방사능을 발견했습니다. 2) 1910년 영국 과학자 Soddy가 화학 원소의 동위 원소를 발견했습니다. 3) 1911년 영국의 위대한 물리학자 어니스트 러더퍼드가 제안한 원자의 핵 모델.

방사능을 연구하던 러더퍼드(Rutherford)는 1908년 방사능 붕괴 동안 일부 화학 원소의 원자가 다른 원소의 원자로 변형된다는 결론에 도달했습니다. 나중에 수 메가전자볼트의 에너지를 가진 입자의 통과를 조사했습니다. 박막금, 러더퍼드 발견 핵모델원자, 그 후 방사능 동안 일부 원소의 핵이 다른 원소의 핵으로 변형된다는 것이 분명해졌습니다.

재생 동위 원소의 발견 다음 역할. 원자량, 즉 일반적으로 화학적으로 순수한 원소의 원자 질량은 a.m.u로 표시됩니다. 정수에 가깝지 않은 숫자. 예를 들어, 붕소(B)의 원자량은 10.82입니다. Ne - 20.183; C1-35.457; Fe -56.85 ;… 동위 원소의 발견으로 화학적으로 순수한 원소는 원자량이 다른 동위 원소의 혼합물이라는 의견이 확립되었습니다. 동위 원소의 원자량은 원소의 원자량보다 정수에 더 가깝고 가까울수록 동위 원소는 가볍습니다. 원자량을 낮춥니다. 이것은 과학자들로 하여금 핵이 원자량이 1에 가까운 입자로 구성되어 있다는 생각으로 이끌었습니다. 이 조건은 수소 원자의 핵, 즉 원자량이 1에 가까운 양성자(1.008)에 의해 잘 충족됩니다. 또한 양성자의 전하가 양(+)이기 때문에 핵의 구성은 반드시 양성자를 포함해야 한다는 생각이 떠올랐다. 핵의 다른 구성 입자들은 알아내는 데 오랜 시간이 걸렸다. 자연적인 β-활성 현상은 핵의 구성에 전자가 포함되어 있음을 나타내는 것으로 보인다. 따라서 핵의 양성자-전자 모델이 제안되었습니다. 그러나 양성자-전자 모델은 지지할 수 없는 것으로 판명되었습니다. 이 모델에 따르면 다음으로 구성된 핵의 스핀은 우수양성자와 전자는 반드시 정수여야 하며(양자의 스핀은 전자의 스핀과 마찬가지로 ½ ±임), 실제로는 반정수(half-integer number)도 관찰된다. 이 모델은 핵의 자기 모멘트가 전자의 자기 모멘트보다 2000배 작은 이유를 설명하지 않았습니다. 마지막으로, 양성자-전자 모델은 하이젠베르크 원리와 상충되는 것으로 밝혀졌습니다. 핵의 크기를 알면 핵의 일부인 전자 운동량의 크기와 결과적으로 에너지의 크기를 추정할 수 있습니다. 이러한 추정은 핵에 있는 전자의 에너지가 약 200 MeV임을 나타냅니다. 실험에 따르면 핵에 있는 한 입자의 결합 에너지는 7~8 MeV입니다. 또한 200 MeV의 에너지는 β 붕괴 동안 핵에서 방출되는 전자의 에너지보다 몇 배 더 큽니다.

1932년 Rutherford의 직원인 Chadwick이 새로운 소립자- 중성자. 중성자의 질량은 양성자의 질량과 거의 같으며 약간 초과합니다. 전하중성자를 발견한 직후인 1934년에 소련 물리학자 D.D. Ivanenko는 핵의 양성자-중성자 구조에 대한 가설을 제시했습니다. 이 동일한 가설은 Heisenberg에 의해 독립적으로 제안되었습니다.

현재 핵의 양성자-중성자 구조보편적으로 인정되고 핵과 모든 핵 물리학에 대한 현대적 아이디어의 기초가 됩니다.

현대 데이터에 따르면 양성자(p)는 전극의 전하와 동일한 양전하를 띠고 있습니다. qp= 1.6. 10 -19 C 및 나머지 질량 엠피= (1.0075957 ±0.000001) amu = (1836.09±0.01) 나.

중성자(N) - 정지 질량이 있는 중성 입자 m n= (1.008982 ±0.000003)오전 = (1838.63 ± 0.01) 나,여기서 1amu = 1.667 입니다. 10 -27 kg - C 12 원자 질량의 1/12;

나= 9.106. 10-31kg – 전자의 나머지 질량.

현대 물리학에서 양성자와 중성자는 동일한 입자의 두 전하 상태라고 믿어지며, 이를 핵자(위도 핵에서 - 핵심). 따라서 양성자는 핵자의 양성자 상태이고 중성자는 핵자의 중성자 상태입니다. 원자핵의 총 핵자 수를 질량수 라.

원자핵은 전하 Ze가 특징입니다. , 어디 Z는 핵의 전하 수이고,멘델레예프의 원소 주기율표에서 화학 원소의 일련 번호와 일치하는 핵의 양성자 수와 동일합니다. 현재 알려진 주기율표의 107개 요소는 Z = 1에서 Z = 107까지의 핵 전하 수를 갖습니다. Z는 핵에 있는 양성자의 수와 같으므로 핵에 있는 중성자의 수는 다음과 같습니다. N = A - Z . 핵 물리학중성 원자와 동일한 기호로 핵을 지정하는 것이 일반적입니다. , 여기서 엑스- 상징

화학 원소, 지- 원자 번호(핵의 양성자 수), 하지만-질량 수(핵의 핵자 수).

원자는 중성이므로 원자핵의 전하는 원자의 전자 수를 결정합니다. 전자의 수는 원자의 상태에 대한 분포를 결정하고, 이는 차례로 다음을 결정합니다. 화학적 특성원자. 결과적으로, 핵 전하는 주어진 화학 원소의 특성을 결정합니다. 즉, 원자의 전자 수와 구성을 결정합니다 전자 껍질, 원자내 전기장의 크기와 성질.

Z는 같지만 다른 커널 하지만(t. s.와 다른 숫자중성자)를 동위원소라고 하며, 같은 핵을 가지고 있습니다. 하지만,그러나 다른 Z 등압선. 예를 들어, 수소( 지= 1) 3개의 동위 원소가 있습니다. - 프로튬( 지 =1, N= 0) ; - 중수소, ( 지 =1, N= 1); - 삼중수소( 지 =1, N= 2) 대부분의 경우 동일한 화학 원소의 동위 원소는 동일한 화학 물질을 가지며 거의 동일합니다. 물리적 특성(예외는 수소 동위 원소), 주로 전자 껍질의 구조에 의해 결정되며, 이는 주어진 원소의 모든 동위 원소에 대해 동일합니다.

nuclei-isobars의 예는 , , . 현재 2500개 이상의 핵이 서로 다른 것으로 알려져 있습니다. 지,또는 ㅏ, 아니면 둘다.

Rutherford는 원자핵의 크기가 약 10 -14 - 10 -15 m임을 보여주었습니다(비교를 위해, 선형 치수원자 약 10-10m). 코어 반경 - 실험식으로 주어짐 R = R 0 A 1/3 어디에 R0= (1.3 ÷ 1.7) 10 -15 m 그러나 이 개념을 사용할 때 코어 경계가 흐려지는 등 모호성 때문에 주의해야 합니다. 핵의 부피는 핵의 핵자 수에 비례합니다. 결과적으로 핵 물질의 밀도는 모든 핵에서 거의 동일합니다. ρ » 10 17 kg/m 3 .

원자의 중심은 질량의 대부분과 양전하를 모두 포함합니다. 원자의 이 영역을 핵이라고 합니다.

원자의 크기는 m이고 핵의 크기는
m 핵의 질량은 원자 질량의 99.95%입니다. 중성 원자에서 지전자. 핵 전하는 양수이고 기본 전하의 배수입니다.
클. 핵전하는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
, 어디 지- 전하수, 주기율표의 화학수와 일치하며 핵에 들어가는 양성자의 수와 같다.

핵의 두 번째로 중요한 특성은 질량입니다. 핵의 질량은 핵에 들어가는 양성자의 질량의 합보다 큰 것으로 판명되었습니다.

핵에는 중성 입자가 포함되어 있다고 제안되었습니다. 1932년 Chadwig는 중성자를 발견했습니다. Ivanenko와 Heisenberg는 핵의 양성자-중성자 이론을 제안했습니다. 핵은 양성자와 중성자로 쪼개진다. 그들은 핵자라고합니다. 핵에 있는 총 핵자 수 질량수라고 하는ㅏ . 중성자의 총 수는 N=A-Z입니다. 양성자의 나머지 질량은
kg, 중성자 질량은
킬로그램.

화학 원소의 핵은 중성 원자와 같은 기호로 표시됩니다.
, 어디 지- 원자 번호(핵전하), ㅏ- 질량 수(핵의 핵자 수). 전하 수는 같지만 질량이 다른 핵을 동위원소라고 합니다(동위원소는 중성자의 수에 따라 다름). 질량수는 같지만 전하가 다른 핵을 등압선(isobar)이라고 합니다.

28. 핵력의 속성.

핵력의 특징:

29. 방사능. 알파와 베타 붕괴. 변위 규칙.

방사능이라고 한다 특정 입자의 방출과 함께 한 화학 원소의 불안정한 동위 원소를 다른 원소의 동위 원소로 변형시키는 것. 자연방사능이란 자연적으로 발생하는 불안정한 동위원소에서 관찰되는 방사능을 말한다. 인공 방사능은 핵 반응의 결과로 얻은 동위 원소의 방사능이라고합니다.

방사성 방사선은 복잡한 구성을 가지고 있습니다. 자기장에서 좁은 방사성 방사선 빔은 세 가지 구성 요소로 나뉩니다.

-입자- 전하를 가진 헬륨 핵의 흐름 지=2 이자형그리고 질량수 ㅏ=4 (
). 속도 -입자는 다음과 같습니다.
m/s. 물질 속으로 들어가기 -입자는 원자 및 분자와 적극적으로 상호 작용하여 이온화 및 여기시킵니다. 에너지가 -입자는 다음으로 감소합니다. 열 운동, 그것은 두 개의 전자를 포착하여 헬륨 원자( 그). 그 전에 그녀는 달리기라는 길을 갑니다. 물질과의 강한 상호작용 때문에 범위가 짧습니다. 종이 한 장이나 옷을 잡아 - 입자. 0.05mm 두께의 알루미늄 시트도 지연 - 입자. 이온화 능력 - 입자가 크고 같음
실행에 증기.

-입자 핵에서 빠른 속도로 빠져나가는 전자의 흐름이다.
m/s. 중성자가 양성자가 될 때 핵은 전자를 방출합니다.

어디 - 전자 기호, - 전자 반중성미자.

이온화 능력 입자보다 수백 배 작은 입자 -입자가 많고 관통력이 더 큽니다. - 방사선은 2mm 두께의 알루미늄 층에 의해 지연됩니다.

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