Основные характеристики атомных ядер

Строение атома 1) состав ядра (протоны, нейтроны) 2) заряд ядра и строение атома 3) электронная формула 4) валентные электроны (атомный остов, вакантные орбитали — эти сведения приводятся в зависимости от цели ответа) 5) сравнение основных характеристик атомов соседних элементов — электроотрицательность и т. п. [c.51]

Вторая основная характеристика атома — массовое число, равное сумме числа протонов и числа нейтронов в ядре. Массовое число близко по величине к массе атома, выраженной в атомных единицах. Это получается в результате компенсирующего влияния двух факторов. С одной стороны, массы нуклонов (а. е. м.), как видно из табл. 1, несколько превышают единицу (на величину порядка 0,008). С другой стороны, примерно такое же уменьшение массы в расчете на один нуклон происходит при слиянии нейтронов и протонов в атомное ядро. Это уменьшение,- известное как дефект массы, в соответствии с законом об эквивалентности массы и энергии (1.23) определяет энергию связи атомного ядра, т. е. энергию, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на составляющие его про- [c.20]

Вторая основная характеристика атома — массовое число, равное сумме чисел протонов и нейтронов в ядре. Массовое число близко по величине к массе атома, выраженной в атомных единицах. Это получается в результате компенсирующего влияния двух факторов. С одной стороны, массы нуклонов (а. е. м.), как видно из табл. 1, несколько превышают единицу (на величину порядка 0,008). С другой стороны, происходит примерно такое же уменьшение массы в расчете на один нуклон при слиянии нейтронов и протонов в атомное ядро. Это уменьшение, известное как дефект массы, в соответствии с законом об эквивалентности массы и энергии (1.23) определяет энергию связи атомного ядра, т. е. энергию, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на составляющие его протоны и нейтроны. Например, энергия связи ядра гелия составляет 28,2 МэВ (28,2 млн. электрон-вольт или мегаэлектрон-вольт), В соответствии с уравнением (1.23) дефект массы при образовании ядра гелия составляет [c.24]

Период полураспада (Т. д)- время, за которое количество нестабильных частиц уменьшается наполовину. П. п.— одна из основных характеристик радиоактивных изотопов, неустойчивых элементарных (фундаментальных) частиц. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева — естественная система химических элементов. Расположив элементы в порядке возрастания атомных масс (весов) и сгруппировав элементы с аналогичными свойствами, Д. И. Менделеев составил таблицу элементов, выражающую открытый им периодический закон Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости от их атомного веса (1869—1871 гг.). Периодический закон и периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева позволяют установить взаимную связь между всеми известными химическими элементами, предсказать существование ранее неизвестных элементов и описать их свойства. На основе закона и периодической системы Д. И. Менделеева найдены закономерности в свойствах химических соединений различных элементов, открыты новые элементы, получено много новых веществ. Периодичность в изменении свойств элементов обусловлена строением электронной оболочки атома, периодически изменяющейся по мере возрастания числа электронов, равного положительному заряду атомного ядра Z. Отсюда современная формулировка периодического закона свойства элементов, а также образованных ими простых и сложных соединений находятся в периодической зависимости от величин зарядов их атомных ядер (Z). Поэтому химические элементы в П. с. э. располагаются в порядке возрастания Z, что соответствует в целом их расположению по атомным массам, за исключением Аг—К, Со—N1, Те—I, Th—Ра, для которых эта закономерность нарушается, что связано с нх изотопным составом. В периодической системе все химические элементы подразделяются на группы и периоды. Каждая группа в свою очередь подразделяется на главную и побочную подгруппы. В каждой подгруппе содержатся элементы, обладающие сходными химическими свойствами. Элементы главной и побочной подгрупп в каждой группе, как правило, обнаруживают между собой определенное химическое сходство главным образом в высших степенях окисления, которое, как правило, соответствует номеру группы. Периодом называют совокупность элементов, начинающуюся щелочным металлом и заканчивающуюся инертным газом (особый случай — первый период) каждый период содержит строго определенное число элементов. П. с. э. имеет 8 групп и 7 периодов (седьмой пока не завершен). [c.98]

Энергия связи нуклонов и устойчивость атомного ядра< Одна из основных характеристик атомного ядра — энергия связи составляющих его частиц. Мерой этой энергии Е является работа, которую необходимо совершить для отрыва друг от друга и разведения в бесконечность всех нуклонов ядра. Энергию связи нуклонов в ядре можно подсчитать с помощью известного соотношения, вытекающего из теории относительности [c.8]

Книга состоит из пятнадцати глав. Одиннадцать из них посвяш,ены основным характеристикам атомных ядер, радиоактивному распаду, ядер-ным реакциям, взаимодействию ядерных излучений с веществом, получению ядерной энергии и представляют собой как бы учебник ядерной физики для химиков. Эти главы написаны достаточно просто, без математических выкладок и в то же время на хорошем и вполне современном теоретическом уровне. В качестве примера следует указать на гл. IX Ядер-ные модели , в которой четко и наглядно характеризуются основные положения оболочечной и обобщенной моделей и роль парных корреляций нуклонов, и гл. X Ядерные реакции , содержащую сжатое, но вполне ясное изложение представлений об оптической модели, о механизме реакций, идущих через образование компаунд-ядра и путем прямых ядерных взаимодействий. [c.5]

Выше рассмотрены свойства таких важных элементарных частиц, как электроны. Остановимся вкратце на характеристиках некоторых других элементарных частиц, особенно тех, представление о которых необходимо для понимания строения атомного ядра. Попутно коснемся и некоторых закономерностей в строении атомного ядра, имеющих большое значение в химии. Помещаемый здесь материал можно рассматривать лишь как краткий очерк по ядерной физике и ядерной химии. С основной аппаратурой, устройствами, методами анализа, применяемыми в ядерной физике и химии, можно ознакомиться по специальной литературе (ускорители, реакторы, масс-спектрографы, камеры Вильсона и пузырьковые камеры и т. д.). [c.31]

Таким образом, каждое атомное ядро имеет следующие основные характеристики заряд (2) и массу (Л). В настоящее время общепринято, что структурными составляющими всех атомных ядер ( нуклонами ) являются две более простые частицы с почти одинаковой массой, очень близкой к единице атомных весов. Одна из этих частиц — протон (р) — несет единицу положительного заряда, а другая — нейтрон (п)—электрически нейтральна. Структуру любого атомного ядра можно выразить простой формулой 7р -1- (Л — Z)n, где А — округленная [c.73]

Таким образом, каждое атомное ядро имеет следующие основные характеристики заряд (2) и массу (А). В настоящее время общепринято, что структурными единицами атомных ядер ( нуклонам и ) являются две более простые частицы с приблизительно одинаковой массой, очень близкой к единице атомных масс. [c.64]

Известны две физические формы существования материи — вещество и поле. Вещество — материальное образование, состоящее из частиц, имеющих собственную массу (массу покоя), т. е. это материя на разных стадиях ее организации элементарные частицы — ядра атомов — атомы — молекулы — атомные, ионные или молекулярные агрегации (твердые тела, жидкости, газы) и т. д. Поле—материальная среда, посредством которой осуществляется взаимодействие между частицами вещества или отдельными телами. Основной характеристикой этой формы материи является энергия. Гравитационное, электромагнитное поля, поле ядерных сил — примеры различных видов полей. [c.5]

До появления сведений о сложном строении атома основной характеристикой элемента служил атомный вес (относительная атомная масса). Развитие теории строения атома привело к установлению того факта, что главной характеристикой атома является положительный заряд его ядра. Поэтому в современной формулировке периодический закон гласит [c.45]

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Носителем положительного заряда ядра являются протоны. Их число определяет величину аряда ядра, и следовательно, атомный (порядковый) номер химического элемента. Основные характеристики частиц, образующих атом — протона, нейтрона и электрона, приведены в табл. 1. Масса электрона почти в 1840 раз меньше массы протона и нейтрона. Поэтому масса атома практически равна массе ядра — сумме масс нуклонов (протонов и нейтронов). [c.6]

Из работ Мозли следовало, что с помощью рентгеновских лучей, образующихся при столкновении пучка электронов с металлической мишенью, можно измерить заряд атомного ядра. Именно в этой характеристике заключалось основное различие между атомными ядрами разных элементов, и Мозли назвал ее порядковым (атомным) номером элемента (рис. 4.11). Это позволило установить строгую последовательность элементов, не обращаясь к свойствам внешних частей атома, различным спектрам, связанным с его внешними частями (см. разд. 5.1), и к химическим свойствам элементов. Оказалось, что Мозли нашел способ измерения числа единичных положительных зарядов (позднее названных протонами) в атомном ядре. Это открытие позволило разрешить несколько невыясненных вопросов [c.64]

Опыты по рассеянию альфа-частиц позволили определить заряд ядер атомов различных элементов. Оказалось, что величина заряда ядра атома любого химического элемента, выраженная в единицах заряда электрона, равна порядковому номеру элемента. Поэтому основной характеристикой атома стал считаться не атомный вес, а заряд ядра элемента. [c.18]

Теория атомного ядра, на которой базируется описание ядерных свойств изотопов, представляет собой едва ли не самую обширную область современной физики и детально излагается и обсуждается во многих учебниках и монографиях (см., например, [2, 7-10]). Ядерные характеристики нуклидов весьма полно представлены в ряде справочников [1, 4, 11-16] и международных базах данных. Поэтому в настоящем разделе мы лишь кратко представим качественное описание тех ядерных характеристик изотопов, на которых основаны основные принципы их получения, регистрации или возможных применений. К их числу помимо массы и заряда можно отнести радиус ядра, энергию связи, магнитный и квадрупольный моменты, спектр возбуждённых состояний, сечения ядерных реакций. [c.20]

Одной из основных характеристик ядерных свойств изотопов является их способность вступать в различные ядерные реакции, под которыми понимаются процессы превращения атомных ядер при их взаимодействии с какими-либо частицами (в том числе и с гамма-квантами) или друг с другом. В ядерной физике запись реакции принято производить в виде А (а, б) В, где а — налетающая частица, Ь — вылетающая частица, А — ядро мишени, В — ядро-продукт (или конечное ядро). Например, первую ядерную реакцию, осуществлённую в 1919 году Резерфордом, бомбардировавшим ядра азота альфа-частицами и в результате которой вылетал протон, а азот превращался в кислород, можно записать следующим образом N(0 , р) 0. Если речь идёт об общем типе реакции, безотносительно к частному виду мишени, то запись производится и в такой форме (р,р), (7,1 ), (т, [c.24]

Современная атомная физика и химия более глубоко вскрыли содержание периодической системы, развили ее, дали ответ на те вопросы, которые оставались еще не ясными. В частности, причина химической периодичности не могла быть раскрыта в рамках только химии. Развитие физики, связанное с изучением рентгеновских спектров, радиоактивности и строения атома (Г. Мозли, Н. Бор, В. Паули), позволило вскрыть физический смысл периодического закона. Основная сущность этого закона заключается в том, что идущее по мере увеличения положительного заряда ядра (а следовательно, и числа внешних электронов) последовательное развитие атомных структур протекает с периодическим образованием сходных электронных систем. Поэтому все свойства, связанные с распределением электронов в атомах, должны также изменяться периодически . Не атомный вес, а заряд ядра является основной характеристикой атома, само периодическое повторение аналогичных особенностей в свойствах элементов и форм их соединений в молекулах есть следствие периодичности в строении электронных оболочек. [c.68]

Состав атомных ядер. Каждое атомное ядро имеет две основные характеристики — заряд и массу. Так как структурными единицами простейшего атома — атома водорода — являются протон и электрон, наиболее естественным представлялось допущение, что из таких же частиц должны строиться атомные ядра из более тяжелых элементов. С этой точки зрения характерная для того или иного ядра масса может быть набрана им только за счет входящих в егр состав протонов, масса каждого из которых приблизительно равна единице атомных весов (в то время как масса электрона составляет только 0,00055 этой единицы). Отсюда следовало, что число содержащихся в ядре атома данного элемента протонов должно быть равно его атомно.му весу (.4). [c.438]

Но этого еще мало. Большинство ядерных реакций происходит в две стадии — вначале ядро-мишень А, поглощая бомбардирующую частицу (или квант) а, превращается в возбужденное составное (компаунд) ядро С, а затем это ядро, испуская частицу (или квант) Ь, превращается в конечное ядро — продукт реакции В. Т. обр., реакция идет по схеме А + а -i-- С Ь -Ь В. Пусть ядро Б, в свою очередь, неустойчиво п испытывает распад с испусканием частицы с1 и образованием ядра В В (1 -Ь В. Очевидно, что стадии образования и распада ядра В можно с уверенностью разделить, т. е. можно считать все характеристики распада В независимыми от свойств ком-паунд-ядра С лишь в том случае, если среднее время жизни ядер В (Тд) много больше, чем среднее время жизни составных ядер С (Т(, ), достигающее величин т, Ю — 10"1 сек. Кроме того, нужно исключить возможность онределения самого распада составного ядра С Ь 4- В, как радиоактивного распада. Поэтому целесообразно уточнить понятие Р. , определив ее, как самопроизвольное изменение состава атомного ядра, происходящее путем испускания элементарных частиц или ядер из основного состояния за время, существенно превышающее время жизни возбужденного составного ядра в ядерных реакциях, или из метастабильного состояния. [c.228]

В предыдущих главах наше внимание было обращено на структуру атомов и молекул и на превращения, в которых принимают участие их электроны ионизацию, окислительно-восстановительные реакции и другие процессы, не затрагивающие ядра атомов и не нарушающие их целостности. Теперь мы обратим внимание на атомные ядра. Ядро занимает только очень малую часть объема атома — его диаметр составляет величину порядка 10 см. Тем не менее большая часть массы атома сосредоточена в ядре. Нейтроны и протоны ядра вносят основной вклад в атомный вес. Атомный номер, равный числу протонов в ядре, служит важнейшей характеристикой атома, определяющей его химические свойства. Изменение положительного заряда ядра изменяет индивидуальность атома, т. е. вызывает превращение одного элемента в другой. [c.458]

Мы должны основной характеристикой элемента считать не атомный вес, который различен у различных разновидностей его, а заряд ядра атома, одинаковый для всех изотопов данного элемента. Таким образом, химический элемент есть вид атомов, входящих в состав простых и сложных тел, характеризующийся величиной заряда ядра и в химическом отношении — местом элемента в периодической системе Менделеева. [c.66]

Наличие каких-то определенных закономерностей во внутренней структуре атомных ядер наглядно подчеркивается существованием ядерной изомерии. Последняя обнаруживается по различному распаду отдельных ядер с одинаковыми основными характеристиками — зарядом и массой. Например, входящие в радиоактивный ряд тория ядра с зарядом 83 и массой 212 (ТЬС) способны испытывать и а-рас-пад, и р-распад, причем /з всех ядер превращается по первому типу и — по второму. Отсюда следует, что эти ядра могут иметь по крайней мере две различные внутренние структуры (из которых одну следует рассматривать как нормальную, а другую—как отвечающую возбужденному состоянию ядра). [c.556]

Основной характеристикой атомного ядра является масса. Масса ядра всегда меньше суммы масс свободных протонов и нейтро-н6в7из которых образовалось атомное ядро. Это обусловлено тем, что при образовании атомного ядра часть массы идет на ,увеличение энергии в количестве, определяемом уравнением Л. Эйнштейна [c.20]

Как было показано в предыдуш,ем разделе, при отклонении числа протонов или числа нейтронов от области стабильности энергия связи ядра оказывается отрицательной. При этом даже в отсутствии всякого внешнего воздействия атомное ядро оказывается нестабильным по отношению к самопроизвольному превраш,ению в другие ядра с испусканием каких-либо частиц, т. е. радиоактивным. По сравнению с рассмотренными выше обш,ими ядерными характеристиками, присуш,ими всем изотопам, в том числе и стабильным, свойства радиоактивных изотопов характеризуются дополнительным набором параметров, основные из которых мы и рассмотрим далее. [c.25]

Решение этой проблемы, равно как и объяснение сходства свойств редких земель, было найдено в изучении распределения электронов вокруг ядер атомов и было в основном достигнуто работами Нильса Бора. Бор исходил из предложенной в 1911 г. Резерфордом модели атома внутри атома существует положительно заряженное ядро, вокруг которого по замкнутым орбитам вращаются электроны в таком числе, что их общий отрицательный заряд нейтрализует положительный заряд ядра. 1 епирь задача сводилась к тому, чтобы отыскать количественную характеристику конфигурации электронно оболочки для оиределения места отдельных оболочек и отдельных электронов в облаке , окружающем атомное ядро. [c.81]

Современная формулировка не противоречит старой, поскольку чем больше порядковый номер элемента, тем больше его атомный вес, но более точна. Действительно, если принять, что порядковый номер есть основная характеристика элемента, отпадает кажущееся противоречие в расположении элементов в периодической системе, состоящее в том, что некоторые элементы с меньшим атомным весом стоят после элементов с большим атомным весом. Например, калий, имеющий атомный вес 39,1, стоит после аргона, у которогд атомный вес 39,9. Но заряд ядра атома калия равен 19, а заряд ядра атома аргона 18, поэтому калий, несмотря на меньший атомный вес, должен находиться в периодической системе после аргона. [c.116]

Обычно расшифровку спектра масс производят по массовым числам М. Из ядерной физики известно, что общее число нуклонов в ядре является мерой массы этого ядра. Это число носит название массового числа и является ближайшим к массе ядра целым числом. По физической шкале масс, принятой в ядерной физике, за атомную единицу массы (а. е. м.) выбирается Ч,в часть массы атома основного изотопа кислорода О . Физическая шкала массовых чисел удобна потому, что методы определения масс изотопов сводятся к сравнению их с массой изотопа-эталона. К основным характеристикам измерителей парциальных давлений относятся разрешающая способность и минимальное измеряемое давление. Разре- [c.190]