Силы взаимодействия ядерные

Ядерными силами называют силы взаимодействия между протонами и нейтронами в ядре. Природа ядерных сил до сих пор остается невыясненной. Однако целый ряд ядерных свойств может быть описан на основе моделей строения ядер. [c.48]

Наконец, ядро каждого атома — источник энергии. Эта энергия связана с силами взаимодействия ядерных частиц. Поскольку атомные ядра при химических реакциях не затрагиваются, энергия ядер при этом не изменяется. Поэтому обычно химиков не интересует вклад энергии ядер в теплосодержание молекулы. [c.177]

Ядерные силы. Взаимодействие между нуклонами в ядре. Изучение энергетических характеристик нуклонов в атомных ядрах показывает, что природа сил, которые обусловливают взаимодействие между нуклонами, приводящее к образованию ядра, существенно иная, чем в случае электростатического или гравитационного взаимодействия. Прежде всего, эти силы действуют на чрезвычайно малых расстояниях, на которых осуществляется взаимодействие порядка 2—3 10 м. На этих расстояниях ядерные силы во много раз превышают силы электростатического взаимодействия. Однако, в отличие от последних, с увеличением расстояния между нуклонами ядерные силы убывают обратно пропорционально не квадрату расстояния, а гораздо более высоким степеням. [c.10]

На энергию деформации влияют два основных фактора поверхностное натяжение , обусловленное ядерными силами взаимодействия между составляющими ядро нуклонами, и электростатическое отталкивание протонов. При колебании ядра любое отклонение от первоначальной формы приводит к увеличению его потенциальной энергии за счет энергии поверхностного натяжения. Однако такие деформации обусловливают перераспределение протонов в ядре и появление центров электростатического отталкивания. Силы электростатического отталкивания уменьшают потенциальную энергию системы и способствуют дальнейшему увеличению деформации. Если колебания приводят к гантелеобразной форме ядра, то силы электростатического отталкивания могут при известных обстоятельствах преодолеть ядерные силы притяжения и ядро распадется. [c.10]

В литературе по спектроскопии ЯМР не только для гетеро-ядерных систем, но даже в случае гомоядерной спиновой системы, например образованной только протонами, химически неэквивалентные ядра или группы таких ядер принято обозначать различными буквами латинского алфавита А, В, С,. .., X, V, 1. При этом в зависимости от соотношения разности химических сдвигов А6 и величины расщепления сигналов взаимодействующих ядер, т. е. силы взаимодействия, эти ядра обозначают либо буквами начальной части алфавита АВ, АВ2, АВС и т. п. — когда величина Аб сравнима с расщеплением сигналов, либо буквами начальной и конечной частей алфавита АХ, АХ2, ХАУ и т. п.— когда Д6 много больше расщепления. [c.22]

Протоны друг от друга отталкиваются между протонами и нейтронами действуют силы притяжения (Гейзенберг), за счет которых происходит образование ядра. Силы взаимодействия частиц в ядре называются ядерными силами. Природа ядерных сил до настоящего времени остается недостаточно изученной и ясной. Однако можно рассчитать энергию взаимодействия или энергию связи ядерных частиц в ядрах. [c.44]

Взаимодействие между атомными ядрами и электронными оболочками в атомах и химических соединениях осуществляется главным образом благодаря наличию у них зарядов и служит основой при возникновении химической связи и образовании химических соединений. В ядрах атомов между протонами и нейтронами действуют особые ядерные силы, которые во много раз больше сил взаимодействия зарядов. Именно поэтому в химических реакциях даже при самых высоких температурах (10 —10 К) атомные ядра остаются устойчивыми, тогда как электронные оболочки атомов испытывают глубокие изменения. [c.10]

Ядерные силы. Взаимодействие между нуклонами в [c.10]

Независимо от силы взаимодействия перенос когерентности 1/)<м1- lr)[c.480]

Применение метода парциальных волн особенно удобно в том случае, когда силы взаимодействия, определяющие потенциальную энергию V(r), имеют малый радиус действия d (таковы, например, ядерные силы, силы, действующие между нейтральными атомами и др.). В таких случаях в рассеянии частиц, малой энергии будут участвовать только парциальные волны с малыми значениями I. В этом легко убедиться на основе простых качественных соображений. На расстоянии г, превышающем радиус действия d, на частицу в состоянии с квантовым числом I действуют только центробежные силы отталкивания с [c.513]

Свойства ядер. Существование ядер обусловлено действием так называемых ядерных сил (сильным взаимодействием). Они действуют между нуклонами на малых расстояниях (<10 м) и значительно превосходят кулоновское отталкивание одноименно заряженных протонов. Точный закон действия ядерных сил пока не известен. Ядерные силы обладают свойством насыщения и не зависят от заряда взаимодействующих частиц. Радиус ядра Ляд 1,2-10 Аг см, где Аг — массовое число. Отсюда следует, что все атомные ядра независимо от размера имеют одинаковую плотность порядка 10 кг/м (1 см ядерного вещества весит более 100 млн. т). [c.49]

В первую очередь отметим, что на ядерные свойства изотопов решающим образом влияет тот факт, что ядерные силы, удерживающие нуклоны в ядре, обязаны своим происхождением так называемому сильному взаимодействию, которое во много раз интенсивнее электростатических сил. Так, ядерные силы, действующие в ядре между двумя протонами, на два порядка превышают силы электростатического взаимодействия между ними. Одной из основных характеристик ядерных сил является их независимость от зарядового состояния нуклонов, в результате которой взаимодействие двух протонов, двух нейтронов или нейтрона и протона одинаково, если одинаковы состояния относительного движения этих пар частиц и их спиновые состояния. В результате преобладающего действия ядерных сил число протонов в ядре и, соответственно, его заряд в слабой степени (особенно для лёгких ядер) влияют на основные характеристики нуклидов. Поэтому, их ядерные свойства будут, главным образом, определяться числом нуклонов в ядре и сильно различаться в семействе изотопов, принадлежащем одному химическому элементу, в отличие от физико-химических свойств, определяемых количеством электронов в атоме. Близкие же ядерные свойства, что и подтверждается в экспериментах, будут наблюдаться у изобар — атомов, ядра которых содержат одинаковые количество нуклонов А. Для тяжёлых элементов с ростом Z электростатическое взаимодействие между протонами увеличивается и ядерные свойства начинают сильно различаться даже у изобар. [c.20]

Некоторые ученые предполагают, что протоны и нейтроны в атомном ядре не сидят спокойно рядом друг с другом. Нейтроны и протоны внутри ядра непрерывно превращаются друг в друга, ка бы меняются своим положением. А за счет этого внутриядерного обменного процесса возникают особые обменные силы, которые и спаивают все части ядра в одно прочное целое. Эти силы должны быть огромны, во много раз больше сил взаимодействия между атомным ядром и окружающими его в атоме электронами. Ведь расстояние между частицами внутри ядра в десятки тысяч раз меньше, чем расстояние между ядрами и электронами. Колоссальная теснота внутри ядер порождает и колоссальные силы взаимодействия между ядерными частицами. [c.239]

Классическая теория поглощения света предполагает, что под воздействием переменного электромагнитного поля возбуждаются колебания отдельных заряженных частиц молекулы. В частности, электроны могут совершать колебания относительно ядерного остова, причем частота этих колебаний Ге зависит от массы колеблющихся частиц Ше и силовой постоянной, определяемой силами взаимодействия электронов с ядрами. К [c.18]

Игорь Евгеньевич Тамм(1895— 1973) — советский физик. В 1918 г. окончил Московский университет, преподавал в ряде высших учебных заведений, а с 1954 г. — в Московском университете. Его труды посвящены, прежде всего, квантовой механике и ее приложению. Тамм разработал теорию космических лучей, теорию взаимодействия ядерных частиц, применил квантовую теорию к объяснению рассеивания света в твердых телах. Он доказал теоретическую возможность существования особого состояния электронов на поверхности кристаллов (так называемый уровень Тамма). В 1934 г. разработал теорию ядерных сил, что послужило образцом для создания современной мезонной теории ядерных сил. И. Е. Тамм — Нобе- [c.167]

В предыдущей главе мы рассмотрели строение электронных оболочек в атомах и последовательность их заполнения. Все расчёты этой последовательности основаны на известном характере сил взаимодействия между электронами и атомными ядрами Эти силы являются электростатическими силами притяжения разноимённых зарядов и описываются законом Кулона. При расчёте последовательности заполнения ядерных оболочек возникает существенная трудность, связанная с отсутствием определённых сведений о характере ядерных сил, действующих между нуклонами. Известно только, что эти силы действуют на очень малом расстоянии (называемом [c.42]

В первую очередь отметим, что на ядерные свойства изотопов решающим образом влияет тот факт, что ядерные силы, удерживающие нуклоны в ядре, обязаны своим происхождением так называемому сильному взаимодействию, которое во много раз интенсивнее электростатических сил. Так, ядерные силы, действующие в ядре между двумя протонами, на два порядка превышают силы электростатического взаимодействия между ними. Одной из основных характеристик ядерных сил является их независимость от зарядового состояния нуклонов, в результате которой взаимодействие двух протонов, двух нейтронов или нейтрона и протона одинаково, если одинаковы состояния относительного движения этих пар частиц и их спиновые состояния. В результате преобладающего действия ядерных сил число протонов в ядре [c.20]

Источником ядерной энергии является сила, удерживающая вместе нейтроны и протоны в ядре, - проявление так называемого сильного взаимодействия. Эта сила в тысячи раз больше электрических сил и имеет совершенно другую природу. Расстояние, на котором она действует, чрезвычайно мало -порядка размера ядра атома. [c.338]

Приведенный перечень сил не является исчерпывающим, например не учтены фото- и термофорез, химические и ядерные взаимодействия и т. д., т. е. не учтено использование для целей очистки, например, химических и ядерных реакций. Анализ приведенных сил показывает, что их можно сгруппировать на условно положительные (т. е. способствующие улавливанию) и отрицательные (т. е. препятствующие улавливанию) некоторые из сип в одних условиях будут положительными, а в других отрицательными. Если в качестве масштаба действия сил выбрать силу тяготения то получится шкала сил, которые необходимо учитывать. В этой шкале некоторая -я сила имеет относительную величину, равную [c.137]

Нуклоны распределены приблизительно равномерно по объему ядра. Между образующими ядро частицами действуют два вида сил электростатические силы взаимного отталкивания положительно заряженных протонов и силы притяжения между всеми частицами, входящими в состав ядра, называемые ядерны-ми силами. С возрастанием расстояния между взаимодействующими частицами ядерные силы убывают гораздо более резко, чем силы электростатического взаимодействия. Поэтому их действие заметно проявляется только между очень близко расположенными частицами. Но при ничтожных расстояниях между частицами, составляющими атомное ядро, ядерные силы притяжения превышают силы отталкивания, вызываемые присутствием одноименных зарядов, и обеспечивают устойчивость ядер. [c.90]

Как же эта сила связана с энергией, выделяемой в ядерных реакциях Вспомните, что вы знаете об энергии, получающейся из нефти или пищи. В химических реакциях- энергия выделяется, если связи в проду1 тах оказываются более прочными, чем в реагентах. Часто она выделяется в виде тепла. В ядерных реакциях сила взаимодействия частиц в ядре также может быть у продуктов больше, чем у реагентов. В результате тоже выделится энергия. Однако энергия, выделяемая в ядерных реакциях, настолько больше энергии, образующейся в химических реакциях, что должен существовать еще какой-то ее источник. [c.338]

В принципе силы взаимодействия между атомами и молекулами можно определить на основании уравнения Шредингера с использованием борн-оппенгеймеровского разделения ядерного и электронного движений. Однако выполнить такие расчеты с достаточной степенью точности в общем случае в настоящее время не представляется возможным, за исключением самых простых систем, например для двух атомов водорода. Чтобы получить ка-кой-то результат для произвольной системы, вместо точных расчетов необходимо выполнить довольно сложные теоретические приближения. Такие упрощенные теории не могут дать количественно точного результата, но они позволяют получить достаточно правильную качественную картину межмолекулярного взаимодействия. При этом оказывается, что некоторые из вели- [c.192]

В разд. 1.1 уже рассматривалось соотношение напряжение-деформация одиночного сегмента цепи, нагруженного в точках на концах. Однако в (несшитых) термопластах большие осевые усилия не могут быть приложены в точках вдоль основной цепной связи, а будут равномерно распределены по цепи благодаря более слабым межмолекулярным силам. Силы, действующие между молекулами, представляют собой сумму сил короткодействующего (ядерного) отталкивания и сил (электронного) вандерваальсового притяжения (которые включают электростатические силы между ионами, диполями и квадрупо-лями, наведенные силы, вызванные поляризацией атомов и молекул, и, в общем, более существенные квантовомеханические дисперсионные силы). Вандерваальсово притяжение вызывает отверждение и кристаллизацию полимеров теоретически оно достаточно хорошо изучено и детально рассмотрено Ланг-бейном [16]. С учетом этой работы и общего списка литературы к гл. 1 можно утверждать, что вторичные силы не насыщены и не направлены, т. е. не ограничены точными положениями соседних атомов, например тетраэдрическими углами связей. В соответствии со справедливостью данных предположений потенциал межмолекулярных сил, действующий на цепь или сегмент, может быть заменен суммой потенциалов взаимодействия всех подходящих пар атомов. Парные потенциалы содержат в себе составляющую силы притяжения, которую определяют теоретически и которая убывает как шестая степень межатомного расстояния [16], и составляющую силы отталкивания, для которой существуют лишь полуэмпирические выражения. Тогда полная энергия межмолекулярного взаимодействия, т. е. энергия когезии твердого тела, представляется в виде суммы парных [c.131]

Свойством, которое определяет силу взаимодействия, являегся величина ядерного заряда. Легче всего это можио понять, представляя себе наблюдателя, привязанного к вращающемуся на орбите электрону. On увидит качающееся вокруг него ядро ядро заряжено, поэтому ои окружен кольцом тока. Чем выше заряд, тем сильнее ток и напряженность созтавае.мого им магнитного поля. Этот эффект сильно зависит от атомного числа ядра, и в то время как спин-орбнтальнос пзан.модействне пренебрежимо мало в атоме водорода, оно велико в тяжелых атомах, подобных сере и хлору (около 380 и 580 см соответственно). [c.494]

Протонно-нейтронная модель атомного ядра ( 5 ). Изотопы ( 6 ). Энергия связи нуклонов и устойчивость атомного ядра ( 8 ). Ядерные силы. Взаимодействие между нумонами в ядре (10 ). Оболочечнаи модель ядра. Магические числа нуклонов ( 13). [c.238]

Пока не существует сколько-нибудь последовательной и строгой теории, к-рая объясняла бы существование известных Э. ч. и присущих им особенностей. Имеется несколько способов классификации Э. ч., к-рые в основном исходят из сопоставления известных эмнирич. фактов. В основе одной из классификаций Э. ч. лежит представление о силе взаимодействия, т. е. о величине сил, к-рые действуют между Э. ч. Известны три тина взаидюдействия Э. ч. сильные, или ядерные, электромагнитные и слабые. Из пих хорошо изучены к настоящему времени лишь электромагнитные взаимодействия, играющие основную роль в строении атомов и молекул. Детальные свойства сильных и слабых взаимодействий исследованы далеко ие полностью. По-существу, уже сами названия этих взаимодействий (сильные, слабые) в значительной степени исчерпывают то, что известно об их природе. [c.494]

Основным методом изучения природы ядерных сил является исследование взаимодействия протонов и нейтронов. Имеющиеся в распоряжении физиков экспериментальные факты позволили сделать некоторые предположения о специфическом характере ядерных сил. Установлено, что они обладают способностью к насыщению и убывают с расстоянием значительно быстрее куло-яовских сил взаимодействия. [c.11]

Массы ядер не играют первостепенной роли в химических превращениях, так как силы взаимодействия определяются скорее электронными и ядерными зарядами, чем массами. Существуют, однако, случаи, когда становится вал ным то, что протон — легчайший из известных ядер, масса которого составляет лишь одну двенадцатую часть массы углерода — следующего из наиболее распространенных элементов периодической системы. Водород образует прочные связи со многими элементами. Сочетание малой массы водорода с высо- [c.10]

Наиболее важное свойство ядерных сил заключается в том, что в целом они должны быть силами притяжения. Это необходимо для объяснения существования ядерного вещества вообще. Другой характерной чертой ядерных сил является их малый радиус действия. В пределах ядерного объема с радиусом порядка 10" см они достигают значений, в 50 раз превосходящих значения электростатических сил взаимодействия, а затем с увеличением рас-стоянпгг быстро уменьшаются до нуля, что резко отличает ядерные силы от сил электрического происхождения, которые изменяются по закону обратной пропорциональности квадрату расстояния, который сохраняется и для больших расстояний. Именно это различие и объясняет наши точные знания электромагнитных сил (которые были открыты и измерены макроскопически) и отсутствие точной картины ядерных сил. Так как то обстоятельство, что ядерные силы действуют на коротких расстояниях, делает их прямое измерение невозможным, то все дальнейшие сведения об их природе моншо получить только из экспериментов по столкновению ядерных частиц и из энергетических измерений. Поэтому мы закончим здесь рассмотрение ядерных сил как таковых и перейдем к изложению основных свойств ядер, их энергий и ядерных реакций. [c.512]

Некоторое объяснение наблюдаемых величин энергии можно получить из простого, но очень приближенного анализа. Можно ожидать, что полная энергия почти не отличается от потенциальной энергии. Для химических процессов допустимо аппроксимировать потенциальную энергию, как энергию двух электронов, находящихся на расстоянии 10" см. Эта энергия равна —15 эв. Для физических процессов энергия должна быть в пять раз меньше, поскольку молекулы взаимодействуют на более далеких расстояниях и силы взаимодействия, которые имеют поляризационный характер, будут несколько меньше. В случае ядер энергия нриблизительно равна потенциальной энергии двух заряженных нуклонов, находящихся на расстоянии действия ядерных сил, равном —2,8-10 см. Так как это в 4- Ю" раза меньше, чем расстояния, которые встречаются в химических процессах, а ядерные силы на этих расстояниях в 50 раз больше электрических сил, то ядерная энергия должна быть больше энергии химических реакций в 50-4-10 или 2-10 раз. [c.518]

Почему же протоны и нейтроны удерживаются друг около друга да еще образуют частицы (ядра атомов) с невероятно высокой плотностью (10 —10 г]см ) Силы взаимодействия, стягивающие ядерные частицы,—это силы особой природы. Поведение электронов в электрическом поле можно представить себе, как взаимодействие электрона и фотона. Электрон непрерывно поглощает и испускает фотоны. Этот процесс происходит столь быстро, что изменения энергии системы принципиально не наблюдаемы (в противоположном случае при испускании фотона электроном полная энергия системы должна была бы возрасти, а при поглощении—уменьшиться, так как фотон сам обладает энергией). Подобные процессы называются виртуальными. Результаты виртуального процесса при взаимодействии электрона с полем принципиально не наблюдаемы и закон сохранения энергии не нарушается, так как он относится к принципиально наблюдаемым величинам. С другой стороны, если к системе подводить энергию извне, то фотоны можно наблюдать. Так, увеличивая скорость движения электрона, наблюдаем явление излучения — возникают вполне реальные фотоны. Эту концепцию применили и к ядерным силам. Роль фотона в обменных процессах в ядре играют частицы, существование которых было предсказано X. Юкавой — я-мезоны. Мезоны были открыты в 1947 г.,-через 12 лет после того, как Юкава предсказал их появление. [c.100]

Связь в такой квазимолекуле может осуществиться за счет общей для двух ядер орбиты сильно возбуждеппого нейтрона. Если энергия такого нейтрона близка к порогу вырывания (например, ниже его на 1 Мэе), то волновая функция вне ядра затухает на расстояниях, больших чем радиус действия ядер-иых сил. Расчет показывает, что результирующая сила взаимодействия между ядрами за счет энергии этого нейтрона и кулоновского отталкивания переходит в притяжение на таких расстояниях от ядра, для которых уже можно говорить о раздельном существовании обоих ядер, т. е. вне зоны размытости ядерного края. [c.257]

Сила межъядерного взаимодействия /ндНв всегда направлена вдоль оси соединения ядерных центров и стремится развести ядра подальше друг от друга. Очевидно, молекула образуется в том случае, гели равнодействующая сил притяжения и отталкивания равна [c.43]

Краткий обзор работ по этим вопросам был сделан Маргенау [6], который провел интересную параллель с развитием теории ядерных сил. Действительно, широкие исследования, касаюш,иеся вириальных коэффициентов, были невозможны до создания фундаментальной теории межмолекулярных сил. Однако и в этом случае при выборе модели силового взаимодействия встречаются определенные трудности, обусловленные исключительной сложностью расчетов для некоторых типов теоретически обоснованных потенциалов. Компромиссом является упрощение модели для соответствующего облегчения расчетов, но при этом особенно важным становится испытание модели с целью установления возможности предсказывать другие свойства. В конце концов, если модель не обладает такими свойствами, то она представляет лишь неоправданно сложный метод интерполяции. [c.172]

Электрону, находящемуся па связываюшей орбитали, соответствует электронное облако с повышенной электронной плотностью в межъ-ядерном пространстве, в результате чего энергия взаимодействия электрона с ядрами оказывается ниже, чем энергия того же электрона на исходной атомной орбитали, где он взаимодействует только с одним ядром. Поэтому нахождение электрона на связывающей молекулярной орбитали приводит к сближению ядер до некоторого расстояния, на котором его связывающее действие уравновешивается возрастающей при сближении ядер силой их электростатического отталкивания. В результате этого между атомами возникает химическая связь. Простейшей частицей с химической связью является молекулярный ион Нг, в котором один электрон на связывающей орбитали взаимодействует с двумя ядрами водорода (протонами). [c.10]

Задача проникновения через потенциальный барьер очень часто встречается в физике. Рассмотрим, например, процесс а-распада, при котором а-частица покидает ядро радиоактивного элемента. Каково взаимодействие а-частицы и ядра На больших расстояниях между ними должно иметь место кулоновское отталкивание, поскольку и ядро, и а-частица имеют положительный заряд. Однако на близких расстояниях ( 10 см) включаются специфические ядерные силы, обеспечивающие прочность ядер, и энергия а-частицы должна понил<аться. В итоге возникает зависимость потенциальной энергии взаимодействия а-частицы с ядром, изображенная на рис. XXI.3. [c.438]

Предположим теперь, что кроме постоянного поля Н приложено перпендикулярное к нему равномерно вращающееся малое магнитное поле Ях (рис. 3). Это приведет к появлению пары сил Ьопр = [ц X Ях, которая будет стремиться повернуть ядерный магнитный диполь путем изменения угла 0. Однако это происходит не всегда. Если частота вращения ядерного диполя и магнитного поля не совпадает, то единственным результатом их взаимодействия являются слабые периодические возмущения прецессии ядерного магнитного диполя. Наиболее сильное взаимодействие возможно в том случае, когда поле само вращается с ларморовой частотой, причем в ту же сторону, что и магнитное ядро, т. е. синхронно с этим ядром. В этом случае векторы ц и Я1 будут неподвижны один относительно другого. При таком совпадении частот и направлений вращения вектор ядерного магнитного диполя отклоняется от оси вращения Н , а именно если вращение поля Я1 опережает по фазе на 90 вращение диполя, то угол 9 возрастает если вращение поля Ях отстает по фазе на 90° от вращения диполя, то угол 0 уменьшится. В первом случае наблюдается поглощение энергии поля Ях ядерным диполем, во втором, наоборот, поле Я1 будет поглощать энергию ядерного диполя. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология