Строение ядер (модели ядер)

Оболочечная модель ядра атома и устойчивость изотопов. Экспериментально установлено, что свойства атомных ядер, например, стабильность, распространенность в природе, энергия связи нуклона в ядре, число изотопов, изменяются периодически с увеличением числа протонов и нейтронов. На этом основа НИИ выдвинута гипотеза об оболочечном строении ядер атомов. Считается, что ядерные оболочки заполняются нуклонами (протонами и нейтронами) подобно тому, как заполняются электронами оболочки атома. Стабильными и распространенными являются те атомы, ядра которых имеют определенное число протонов или нейтронов, а именно 2, 8, 20, 50, 82, 114, 126. Эти числа получили название магических. Считается, что они связаны с емкостью оболочек. [c.86]

Все эти данные позволяют нарисовать общую картину строения атома. Атом в целом нейтрален, и все его положительные заряды сосредоточены в ядре, вне ядра находятся электроны в числе, необходимом для нейтрализации положительного заряда ядра. Другими словами, число электронов, внешних по отношению к ядру, тоже равно порядковому номеру элемента. Подобная система из ядра и электронов может находиться в равновесии только в том случае, если электроны движутся, так как иначе они упали бы на ядро под действием силы притяжения к положительно заряженному ядру. Следовательно, электроны в атоме движутся вокруг ядра приблизительно так же, как планеты вокруг солнца. Такая ядерная, или планетарная модель, уподоблявшая атом солнечной системе, была предложена Резерфордом (1911 г.). [c.78]

Второй уровень информации относится непосредственно к установлению химического строения основного ядра молекул или отдельных его фрагментов, а также атомных группировок обрамления. В настоящее время проведена детальная оценка основных составляющих элементов, на основании которой некоторые авторы берут на себя смелость предлагать среднестатистические, или гипотетические , модели структуры молекулы асфальтенов [45]. В целом эти представления суммируют большое количество эмпирических данных и параметров, полученных на основе новейших достижений аппаратурного анализа. Однако сейчас пока трудно оценить достаточную и объективную аргументированность той или иной модели с точки зрения учета всей совокупности реальных физико-химических свойств асфальтенов из-за отсутствия встречного синтеза предлагаемых структур и отсутствия оценки физических свойств гипотетических структур на основе расчетных [c.238]

Согласно этой модели, ядро вращается вокруг оси с меньшей скоростью, чем оболочка. Разность скоростей соответствует скорости дрейфа, а вихревые кольца в жидкой части ядра располагаются в меридиональных плоскостях. Эта модель наиболее приемлема и не противоречит современным физическим представлениям о внутреннем строении Земли. [c.141]

Строение ядра 389 Энергия связи 391 Модель ядра [c.14]

Модели строения ядра. Ряд свойств атомных ядер может быть понят на основе моделей их строения — капельной модели, модели оболочек и коллективной модели. [c.50]

Конечно, не все свойства можно объяснить с помош,ью оболочечной модели ядра, но ведь до сих пор остается нерешенным центральный вопрос в строении ядра — природа ядерных сил. [c.49]

Рис, 4. Рассеяние а-час- сеяния а-частиц предложил плане-тиц, приближающихся к тарную модель строения атома, атомному ядру Согласно этой модели, атом состо- [c.66]

Оболочечная модель строения ядра [c.624]

Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Из весьма значительного числа элементарных частиц, известных в настоящее время, определяющая роль в свойствах образуемых ими атомов принадлежит трем — протону, нейтрону и электрону. Согласно протонно-нейтронной теории строения ядра, предложенной Д. И. Иваненко и В. Гейзенбергом (1932 г.), свойства атомных ядер определяются первыми двумя. Протонно-нейтронная модель предусматривает, что ядра атомов всех элементов состоят из протонов и нейтронов (очевидное исключение представляет водород, атомное ядро которого состоит из одного протона). Число протонов р в ядре определяет порядковый номер 2 химического элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. [c.5]

Оболочечная модель ядра. Магические числа нуклонов. При рассмотрении вопросов формирования ядра из нуклонов следует учитывать принцип Паули, согласно которому две частицы не могут находиться в совершенно одинаковом состоянии (в химии принцип Паули часто трактуется применительно лишь к квантовым числам электронов, располагающихся на атомных орбиталях). Так, одноименные нуклоны (р — р или п) могут соединиться лишь в том случае, если они обладают противоположно направленными спинами. Применение принципа Паули к объяснению некоторых особенностей строения атомного ядра приводит к выводу, что нуклоны в ядре, так же как электроны в электронной оболочке атома, расположены на энергетических оболочках — уровнях. Действительно, эксперимент показывает, что ядра, содержащие 2, 8, 20, 50, 82 либо 126 [c.13]

Многие химические и физические процессы могут быть объяснены с помощью простых моделей строения атома, предложенных Резерфордом, Бором и другими учеными. Каждая из таких моделей, чем-то отличаясь, тем не менее предполагает, что каждый атом состоит из трех видов субатомных частиц протонов, нейтронов и электронов. Это далеко не полная картина, но для наших целей этого пока достаточно. Протоны и нейтроны образуют ядро атомов. Ядро намного тяжелее электронов. В ядре сосредоточена почти вся масса атома, но ядро занимает лишь ничтожную часть объема. Электроны движутся (часто говорят вращаются ) вблизи ядра по определенным законам. Ядро может быть описано всего лишь двумя числами — порядковым номером атома в периодической системе элементов (его называют атомным номером и обозначают символом ) и массовым числом символ А). [c.15]

Величина С не зависит от строения электронной оболочки атома и целиком определяется свойствами ядра. Сравнение теоретического значения С, вычисленного по формуле (24.31) в рамках какой-либо определенной модели ядра с экспериментальным значением [c.281]

Расстояния между ядрами атомов и угол между связями в мономерной молекуле Н2О измерены надежно и с достаточной точностью. Менее надежны данные о распределении эффективного электрического заряда. В соответствии с данными Бьеррума [5] положительный заряд ядра атома кислорода полностью экранирован электронами. Экранирована также основная часть заряда протонов. Таким образом, можно считать, что эффективные электрические заряды молекулы воды сосредоточены в верщинах тетраэдра, центр которого совпадает с центром молекулы, и находятся на расстоянии 0,99 А от ядра атома кислорода. Молекула воды имеет два положительных и два отрицательных полюса с эффективным зарядом 0,17 е каждый (е — заряд электрона), образующих почти правильный тетраэдр. Несмотря на то что эта модель довольно грубо описывает строение молекулы воды, на ее основе можно объяснить некоторые особенности структуры льда. Существуют и другие предположения о распределении электронного заряда в молекуле воды, подтвержденные Вер-веем [6а]. Во всяком случае, основой проверки любой теории, касающейся распределения электронного заряда, служит величина дипольного момента молекулы воды (1,87 Д), полученная в результате надежных экспериментов. [c.32]

Очевидно, ядро — очень сложная система, и, как и в случаях атомов и молекул, точное определение строения ядра в настоящее время невозможно вследствие математических трудностей. Принятым методом является постулирование некоторой модели ядра, детали которой определяются его поведением, и затем сравнение экспериментально наблюдаемых свойств со свойствами, вытекающими из этой модели. Если соответствие теории с экспериментом хорошее, то модель можно считать удовлетворительной. Наиболее приемлемыми моделями ядра являются оболочечная модель, обобщенная коллективная) модель и капельная модель. [c.140]

Аналогичные, хотя и более сложные формулы применимы к ядрам других типов. Эти характеристические вращательные энергетические уровни наблюдали для многих ядер в областях, где оболочечная модель неприменима. Далее, рассмотрение движения нуклонов внутри искаженной потенциальной ямы позволило объяснить больщинство наблюдаемых ядерных спинов и магнитных моментов в пределах этой (обобщенной) области. Однако момент инерции ядра, рассчитанный из наблюдаемых вращательных энергетических уровней, равен примерно половине момента инерции жестко вращающегося ядра. Это наводит на мысль, что ядро ведет себя подобно капле жидкости. Поэтому необходимо хотя бы кратко изложить основы капельной модели строения ядра. Наконец, не следует думать, что обобщенная. модель применима только к тем областям, где не применима оболочечная модель. Действительно, энергетические уро-впи предсказанного типа наблюдали и вне пределов обобщенных областей. [c.144]

Исходя из этих соображений, Резерфорд в 1911 г. предложил следующую схему строения атома, получившую название ядерной модели атома. Лтом состоит из положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена преобладающая часть массы атома, и вращающихся вокруг него электронов. Положительный заряд ядра нейтрализуется суммарным отрицательным зарядом электронов, так что ато.м в целом электронейтрален. Возникающая вследствие вращения электронов центробежная сила уравновешивается силой электростатического притяжения электронов к противоположно заряженному ядру. Размеры ядра очень малы по сравнению с размерами атома в целом дна.метр атома — величина порядка 10 " см, а диаметр ядра — порядка 10- —Ю- см. [c.60]

Теперь мы имеем удовлетворительную модель ядра и можем представить строение атомов всех элементов. Каждый атом имеет ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Протоны определяют заряд ядра и составляют часть его массы. Остальную массу ядра составляют нейтроны. Нейтрон играет важную роль в формировании ядра, проявляя, по-видимому, склонность к притяжению протонов, преобладающему над стремлением протонов к электростатическому отталкиванию. [c.130]

Согласно принятой модели строения ядра (глава 6), ядро состоит из протонов и нейтронов. Эти два вида частиц имеют общее название нуклон. Массовое число ядра равно числу нуклонов, входящих в его состав. В этом уравнении верхние индексы у символов элементов являются их массовыми числами [c.179]

Проведенные опыты с а-частицами позволили нарисовать приблизительно верную картину строения атома (планетарная модель). Атом по своему строению имеет сходство с Солнечной системой. В центре его находится положительно заряженное ядро. Вокруг ядра, подобно планетам вокруг Солнца, на различных и значительных расстояниях вращаются электроны. Радиус ядра примерно равен 10 м, радиус же атома, с учетом электронных слоев, составляет м. Следовательно, размер [c.14]

Упрощенная планетарная модель строения атома, предложенная Резерфордом и дополненная протонно-нейтронной теорией строения ядра, позволила хорошо объяснить многие свойства элементов периодичность в изменении свойств, природу положительной и отрицательной валентности, сущность химизма и др. Ею широко пользуются и сейчас при изучении химии. [c.18]

Что же последует за синтезом трансурановых элементов Появятся ли новые радиоактивные и очень краткоживущие частицы, подобные элементам с порядковыми номерами от 97 до 105 В настоящее время существует мнение, что есть возможность достичь новой области устойчивости, которая может включать даже нерадиоактивные элементы. Расчеты, основанные на существующих моделях оболочечного строения ядра, заставляют предположить, что элемент ffJXX со 114 протонами и 184 нейтронами (оба эти числа являются магическими в оболочечной теории адра) должен представлять собой островок устойчивости среди области неустойчивости. На рис. 23-6 дано трехмерное изображение графика, представленного на рис. 234 вдоль вертикальной оси отсчитывается мера устойчивости ядер. Если удастся найти средства получения элементов в окрестности i xx, это должно привести к целому набору сравнительно долгоживущих ядер. Поиски в указанном направлении предпринимались в Беркли в числе возможных реакций рассматривались такие [c.423]

Эта простейшая модель не указывает, каким образом в ядре происходит замыкание электрической цепи через круговой контур. Кроме того, она не учитывает обратного влияния тока на движение вихря, которое не позволяет ему двигаться в плоскости, параллельной экваториальной. Поэтому следует искать модель более сложного характера. Одна из них — модель Э. Булларда, основанная на строении ядра, состоящего из внутренней твердой и внешней жидкой фаз. [c.141]

Для истолкования указанных свойств было высказано предположение, что протоны и нейтроны в ядре распределяются по определенным ядерным уровням (оболочкам), предельное количество которых на каждом из них соответствует магическим числам нуклонов. Магические атомные ядра играют здесь роль аналогов атомов благородных газов. Этот подход лежит в основе модели ядерных оболочек. Такая модель объясняет высокую устойчивость ядра гелия, широкую распространенность кислорода и кремния в природе и др. Дальнейшая разработка моделей строения ядер пдквела к коллективной модели ядра. [c.50]

Систематика изотопов. В основу систематики изотопов положена оболочечная модель строения ядра, согласно которой нуклоны занимают дискретные энергетические уровни. Числа нуклонов, полностью заполняющих ядерную оболочку, называются магическими числами. Они не совпадают с привычными для нас значениями полностью заполненных электронных оболочек 2, 8, 18, 32, а принимают ряд других значений 2, 8, 14, 20, 28, 50, 126... Существуют ядра с полностью заполненными протонными уровнями и незаполненными нейтронными или, наоборот, полностью укомплектованными только нейтронными уровнями. Такие ядра называются магическими. Они характеризуются большей устойчивостью и распространенностью, чем ядра немагические. Те изотопы, у которых оказываются полностью заполнены и протонные и нейтронные уров- [c.414]

Л1олекулу обычно изображают при помощи формулы или модели, а иногда несколькими формулами или моделями. Ядра атомов обозначают буквами или деревянными шариками, а связывающие их электроны — линиями или деревянными палочками. Эти грубые картинки или модели полезны только в том случае, если понимать, что они обозначают. Интерпретация таких моделей с точки зрения теории строения дает большую информацию о соединении, молекула которого изображена как его синтезировать какие можно ожидать [c.10]

Теория строения атома Резерфорда. Уже давно предполагали, что испускаемый атомами свет может дать сведения о строении атома. Электромагнитные волны, к которым относится и свет, как показывает опыт, всегда являются следствием колебания электрических зарядов. Поэтому логично искать причину испускания света в колебаниях электрических зарядов или по крайней мере в аналогичных или связанных с колебаниями процессах. Электричество, как и материя, имеет дискретную природу. Наименьшие частички свободного отрицательного электричества называются электронами. Отношение массы электрона к массе легчайшего атома, атома водорода, равно 1 1837 (ср. стр. 135). В нейтральном атоме должно быть равное число электронов и положительных зарядов. Раньше считали, что положительное электричество распределено по всему объему атома, а электроны, так сказать, плавают в нем (томсоновская модель атома). Однако такая гипотеза не могла удовлетворительно объяснить движения электронов, проявляющееся в испускании света. Эта проблема получила совершенно иное объяснение, когда в 1911 г. Резерфорд, пытаясь истолковать результаты исследования отклонения а-лучей при прохождении их через вещество, проведенного Гейгером и Марсденом, пришел к выводу, что положительный заряд каждого атома должен быть сконцентрирован в очень малой области внутри атома. Эта область атома называется ядром. Диаметр ядра атома водорода не превышает 2-10 см, ядра атома золота — не больше 3-10" см, тогда как диаметр атома, рассчитанный, например, по плотности кристаллических веществ (ср. гл. 7), имеет порядок величины 10" см. [c.106]

В настоящее время внимание исследователей концентрируется на зависимости свойств от состава и строения ядер, а также взаимосвязи строения ядра н электронной оболочки. Ядро — очень сложная система со своими особыми ядерными связями и ядерными силами. Пред.чожено несколько моделей атомных ядер оболочечная, капельная и обобщенная (коллективная). Точное определение строения ядра и создание единой его модели сдерживается в основном вследствие математических трудностей. Можно ожидать в будущем создания сверхбыстрых вычислительных машин и преодоления возникших трудностей, Од1шко можно с уверенностью сказать, что стройная и строгая периодическая система после этого будет еще более всеобъемлющей. [c.42]

Молекулярная структура с тримерными псевдоцентросим-метричньши молекулами. Координация атома N1 октаэдрическая. Каждые 2 атома N1 связаны друг с другом через 3 атома Расстояния N1—2,887 и 2,896 А, угол N1—N1—N1 179,2° 0,7° (расположение атомов N1 линейное). Межатомные расстояния и валентные углы в тримере приведены на рис. 32 (стандартные отклонения N1—N1 0,015, N1—О 0,05 А). Длина связи N1—О зависит от того, связаны ли атомы О с одним или с двумя атомами N1 средняя длина N1—О в первом случае 2,00 А, во втором 2,12 А. По-видимому, в газовой фазе молекулы также не имеют плоского строения ядра ориентировочный расчет показал, что и в парах октаэдрическая модель хорошо согласуется с электронографическими данными (на основе которых ранее был сделан вывод о. плоскостной конфигурации). [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология