Нейтрон, спин

Атомные ядра включают N нейтронов и Z протонов. Параметры и свойства атомных ядер влияют на протекание химических процессов, так как масса, заряд, энергия связи, устойчивость и ядерный спин ядра в значительной мере определяют свойства атома в целом. Отметим прежде всего, что с помощью масс-спектроскопических методов можно обнаружить разность ме кду массой ядра и массой, найденной простым суммированием масс составляющих его нуклонов, — так называемый дефект массы Ат. Энергетический эквивалент дефекта массы представляет собой энергию связи нуклонов в ядре. Ат = = 1,0078 Z+1,0087 N —т. Для ядра гелия Ат = 0,03 а. е. м., что соответствует 27,9 МэВ. Энергия связи ядра химического элемента приблизительно линейно зависит от массового числа A=--Z- -N. Если построить график зависимости средней энергии связи па один нуклон от массового числа, наблюдается максимум при средних значениях массового числа. Таким образом, ядра со средним массовым числом более устойчивы, чем тяжелые или легкие. Следует отметить, что тяжелые ядра богаче нейтронами, чем легкие. При Z>84 уже не существует стабильных ядер. Различают следующие виды ядер изотопы (равные Z, неравные N), изотоны (неравные Z, равные N), изобары (неравные Z, неравные N, равные А), изомеры (равные Z и N, однако внутренняя энергия неодинакова). Для нечетных А имеется лишь одно стабильное ядро, а для четных — несколько стабильных ядер изобаров (правило изобар Маттауха). [c.34]

В отдельных случаях важные сведения о строении вещества могут дать дифракционные картины, полученные с помощью нейтронного излучения, когда дифракция происходит на атомных ядрах, а интенсивность рассеяния определяется спином [c.74]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Много общего с ЭПР имеет явление резонансного поглощения электромагнитной энергии, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер, — ядерный магнитный резонанс. Явление это наблюдается на ядрах далеко не всех атомов. Ядра с четными числами протонов и нейтронов имеют спин / = О и, следовательно, не магнитны. Обычно ЯМР исследуют на ядрах Н , Р и спин которых / = /г. Магнитное квантовое число спина гП] в этом случае принимает два значения пц = Ч- /а и пц = —1/а. Этому отвечают в статическом магнитном поле две ориентации магнитного момента ядра— в направлении поля (т/ = = 1/2) и в противоположном (т/ — — /2), различающиеся по энергии на величину АЕ. При наложении слабого радиочастотного поля, перпендикулярного статическому, происходит резонансное поглощение, приводящее к переориентации спинов при частоте, определяемой условием резонанса V = АЕ/к. Обычно в поле порядка 10 ООО Э ([10 /4я]А/м) ЯМР наблюдается на частоте ч =42,57 мГц. Частота резонанса для ЯМР во столько же раз меньше частоты ЭПР (при одном и том же Н), во сколько раз масса ядра больше массы электрона. (Соответственно ядерный магнитный момент меньше электронного магнитного момента.) [c.149]

Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, обладающих спином 1/2, и может также иметь отличный от нуля результирующий спин 1, т. е. угловой момент количества движения, характеризуемый вектором Р = й1, где Й = А/2л, А — постоянная Планка. Отсутствие или наличие спина ядра и его значение определяются [c.7]

Ядро Число протонов Число нейтронов Спин ядра/ Магнитный момент ядра (в ядерных магнетонах) [c.118]

Здесь X = Х/(2зх) X— длина волны нейтрона / — спин ядра-мишени ] — спин промежуточного ядра (У = / 1/2) Г — нейтронная ширина уровня шири на для ис- [c.923]

Другой важной квантовой характеристикой состояния ядра является спин I, отражающий его полный момент количества движения У (У = /г1, к — постоянная Планка), слагающийся из моментов количества движения входящих в него нуклонов. Последние в свою очередь складываются из собственных моментов количества движения протонов или нейтронов (спин которых равен, как известно, 1/2) и орбитальных моментов, обусловленных движением нуклонов относительно общего центра инерции ядра. В основном состоянии полные механические моменты большинства нуклонов в ядре [c.22]

Эта удельная энергия на один нуклон составляет порядка 7-8 МэВ. Ядро, наряду с протоном, нейтроном-и другими элементарными частицами, обладает спином, кроме того его характеризуют магнитным и электрическим моментами. [c.43]

Между спином и статистикой частиц установлена весьма важная связь частицы с полуцелым спином являются фермионами, а частицы с целым спином или спином, равным нулю, оказываются бозонами. Принадлежность к виду статистики сложных прочных корпускул, например ядер, можно установить с помощью следующего простого правила если сложная частица состоит из четного числа фермионов, она будет бозоном если она образована из нечетного числа фермионов, она будет фермионом. Например, а-частица — ядро аНе — состоит из двух протонов и двух нейтронов, т. е. четырех фермионов, и она является бозоном со спином 5, равным нулю. [c.22]

ЧИСЛОМ Протонов И нейтронов, т. е. связаны с такими характеристиками ядра, как его заряд (порядковый номер элемента), равный сумме зарядов протонов, и массовое число (сумма масс протонов и нейтронов). Существуют следующие зависимости ядерного спина от этих величин. [c.7]

При четных значениях заряда и массового числа, т. е. при четных числах протонов и нейтронов ядерный спин 1=0, например, у таких очень распространенных изотопов как С, 0, [c.8]

При четном массовом числе и нечетном заряде, т. е. нечетном числе как протонов, так и нейтронов, ядро обладает целочисленным спином 1=1, 2, 3.....например, у изотопов Н, °В, N, [c.8]

Ядерный магнетизм обусловлен следующими свойствами ядер атомов результирующим спином, который определяется спинами протонов и нейтронов, входящих в состав ядра, и распределением положительного заряда по ядру. [c.213]

Фундаментальную роль в поведении многоэлектронных систем играет принцип Паули (принцип исключения или запрета), согласно которому на одной спин-орбитали не может находиться более одного электрона, т. е. в атоме не может существовать двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел. Принцип Паули относится к основным законам природы и выражает одно из важнейших свойств не только электронов, но и всех других микрочастиц, которые имеют полуцелые значения спинового числа (в том числе протонов, нейтронов и многих ядер). [c.39]

Если спины протонов и нейтронов ядра спарены, то результирующий спин отсутствует и квантовое число ядерного спина 7 = 0 (рис. 8.20, а). При этом распределение положительного заряда в ядре сферическое и его так называемый квадрупольный момент eQ = 0 (здесь е — элементарный заряд, равный 1,602-10 Кл, Q—мера отклонения распределения заряда от сферической симметрии). [c.213]

Если спины протонов и нейтронов скомпенсированы не полностью, так, что 1=42, то ядро сохраняет сферическое распределение зарядов, т. е. Q=0 (рис. 8.20, б). Наличие неспаренного спина У = >/2 обусловливает появление ядерного магнитного момента М, который связан с моментом количества движения Р соотношением [c.213]

Для ядра со спином / при сложении со спином нейтрона, равным 7г, возможно образование составных ядер двух типов со спинами соответственно / 1/2- Этим двум типам составных ядер соответствуют две различные амплитуды рассеяния ж Ь ш два различных типа рассеяния [5]. Сечение рассеяния ядра представляет собой сумму двух членов [c.79]

Ядра различных элементов отличаются своим ядерным спином. 13се ядра с четным числом протонов и нейтронов имеют ядерный спин / = 0 и поэтому не обнаруживают ядерного парамагнитного резонанса. В наибольшей степени резонанс проявляется в ядрах с /= /2 и большим магнитным моментом, а именно в нуклидах Н, F, имеющих сравнительно большое значение гиромагнитного отношения g. [c.72]

Спин наряду с массой и зарядом служит основной характеристикой элементарных частиц. Спин нейтронов и протонов и возникающий в результате их суммирования спин атомных ядер не оказывает большого влияния на свойства атомов и молекул, однако спин электрона имеет важное значение в химии. [c.19]

В зависимости от физической природы некоторые частицы (электроны, нейтроны, ядра и др.) обладают внутренним моментом импульса, называемым спином, как будто они вращаются вокруг своей оси, хотя с точки зрения физики рассматривать какие-либо собственные вращения элементарных частиц и ядер бессмысленно. Это внутреннее свойство частиц не может быть описа- [c.12]

Число Лг [см. формулу (1.17)] в этом случае также является полуцелым, но разность между соседними значениями Пг остается целым числом. В квантовой механике величину й часто используют в качестве единицы измерения момента импульса. В этих единицах максимальное значение проекции спина электрона, протона и нейтрона /з- В дальнейшем, как это обычно делают, будем считать спин этих элементарных частиц равным /а- [c.23]

Все ядра данного изотопа какого-либо элемента характеризуются определенным значением спина /. Экспериментально и теоретически установлено, что ядерный спин / может быть целой или полуцелой величиной О, /2, 1, % и т. д. Спин, равный нулю, можно объяснить тем, что движения нуклонов компенсируют друг друга, и суммарный спин оказывается равным нулю. Поэтому к ядрам с нулевым спином относятся такие, у которых число протонов и число нейтронов четно, например бС, gO, б5, Se и т. п. [c.13]

Сделанные до сих пор измерения приводят к следующему правилу момент спина ядер с четными массовыми числами (сумма нейтронов и протонов есть четное число) имеет момент спина, равный нулю или целому числу моменты спина ядер с нечетными массовыми номерами (т. е. сумма протонов и нейтронов есть нечетное число) могут иметь значения [c.46]

Следует отметить, что спин протона и нейтрона, как и электрона, равен 1/2. [c.46]

Следует отметить, что в ядрах с четным 2 и Л ядерный спин всегда равен О для нормального состояния. В случае равного числа протонов и нейтронов, например для гелия, одна половина этих нуклонов имеет противоположный по отношению к другой спин. Для дейтерия, в ядре которого имеется по одному протону и нейтрону, при спине, равном 1, обе частицы имеют одинаковый спин. [c.47]

Экспериментальные факты указывают на существование у ряда микрочастиц, например, у электронов, протонов, нейтронов, специфической внутренней степени свободы. С этой внутренней степенью свободы связан некоторый собственный механический момент частицы, не зависящий от ее орбитального движения. Этот механический момент частицы зависит от квантового числа, которое называется спином и равно = 1/2. Спиновое квантовое число не входит в уравнение Шрёдингера. [c.19]

У всех элементов с нечетным массовым числом при любом порядковом номере, т. е., когда числа протонов и нейтронов разной четности, ядра имеют полуцелочисленный спин 1=42, V2, /г,. ...например, у изотопов И, В, С, Ю, F, А1, и др. [c.8]

Атомы химических элементов в большинстве случаев представляют собой смеси изотопов, ядра которых различаются ядерными спинами и массовыми числами. Рассеивающая способность ядер изотопов различна. Поэтому в рассеянии нейтронов объектами, содержащими элементы с неразделенным естественным изотопным составом, появляются изотопическая и спиновая некогерентностп. [c.80]

Ге — классический радиус электрона, /з — магнитный ( орм-фактор атома, вклад в который вносят только электроны незастро-енной электронной оболочки, образующие результирующий спин атома 5м, У — магнитный момент нейтрона, выраженный в ядерных магнетонах. [c.82]

Спин ядра равен сумме сппнов частиц, его составляющих. Поэтому, если сумма протонов и нейтронов равна четному числу, то спин равен целому числу (или нулю) в обратном случае спин — полуцелое число. Значения спиновых квантовых чисел для некоторых элементов указаны ниже [c.512]

В настоящее время принимают, что ядра состоят из ядерных частиц — нуклонов протонов и нейтронов. Протон (от греческого лршто — первый) — ядерная частица с положительным зарядом, равным -f 1,60206 X X Ю к (этот элементарный заряд электричества мы будем обозначать -Ы или 1). Масса протона равна 1,66- 10 г относительная масса (12С = 12) 1,007805, или приближенно 1 спин протона равен 1/2. Протон обозначают буквой р или р. Очевидно, что протон представляет собой ядро атома водорода. Нейтрон (от латинск. neuter — ни тот, ни другой) — ядерная частица, не имеющая электрического заряда. Относительная масса его равна 1,008665, или приближенно 1 спин нейтрона равен 1/2. Нейтрон обозначают п или п. [c.36]

Ядра, обладающие высшей сферической симметрией, содержащие четное число нейтронов и протонов, характеризуются механическим моментом, равным 0. Для таких ядер магнитный ( д.) и квадрупольный (Q) моменты завны 0. Ядра, спин которых не равен нулю, обладают магнитным моментом. Лоследний измеряется в особых единицах — ядерных магнетонах. Один ядерный магнетон равен 0,505038 10дж/тл [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология