Атомное ядро

Рис. 8-18. Графическое изображение функций (верхний рисунок) и 4<р (г) (нижний рисунок) для 15-орбитали атома водорода, определяемой выражением [Дг) = Ае . Расстояние г измеряется в атомных единицах Яо, равных первому боров-скому радиусу (а = 0,529 А). Отметим, что хотя электрон, вероятнее всего, находится в пределах расстояния 4 ат. ед. от атомного ядра, кривая распределения вероятности не достигает нулевого значения даже при г -> X. В принципе кривая распределения вероятности обнаружения электрона простирается на всю Вселенную. Но сфера вокруг ядра, в которой электрон обнаруживается с вероятностью 99%, имеет радиус всего 4,2 ат.ед., т.е. 2,2 А.

В 1912 г. Генри Мозли (1887-1915) обнаружил, что частота рентгеновского излучения, испускаемого элементами при бомбардировке электронным пучком, лучше коррелирует с их порядковыми номерами, чем с атомными массами. Закономерная взаимосвязь между порядковым номером элемента и частотой (или энергией) рентгеновских лучей, испускаемых элементом, определяется внутриатомным строением элементов. Как мы узнаем из гл. 8, электроны внутри атома располагаются по энергетическим уровням. Когда элемент бомбардируется мощным пучком электронов, атомные электроны, находящиеся на самых глубоких энергетических уровнях, или, иначе, электроны из самых внутренних оболочек (ближайших к ядру), могут вырываться из атомов. Когда внешние электроны переходят со своих оболочек на образовавшиеся вакансии, атомы излучают энергию в форме рентгеновских лучей. Рентгеновский спектр элемента (набор частот испускаемого рентгеновского излучения) содержит в себе информацию об электронных энергетических уровнях его атомов. В настоящий момент для нас важно то, что эта энергия зависит от заряда ядра атома. Чем больше заряд атомного ядра, тем прочнее связаны с ним самые внутренние электроны атома. Тем большая энергия требуется для выбивания из атомов этих электронов и, следовательно, тем большая энергия испускается, когда внешний электрон переходит на вакансию во внутренней электронной оболочке. Мозли установил, что частота испускаемого при этом рентгеновского излучения (ее обозначают греческой буквой ню , V) связана с порядковым номером элемента Z соотношением [c.311]

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами 7-квантов (эффект Мессбауэра). При радиоактивном распаде ядер образуются изотопы в возбужденном состоянии. Их переход в основное состояние сопровождается 7-излучением. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать 7-кванты и переходить в возбужденное состояние. Однако это явление возможно лишь в строго определенных условиях. Например, 7-излучение возбужденных ядер Ре одной металлической пластинки может поглощать невозбужденные ядра Ре другой пластинки. Если же источник и приемник 7-лучей находятся в разных соединениях (например, источник Те в металле, а поглотитель — в кристалле РеСЬ), то поглощение 7-лучей наблюдаться не будет. [c.148]

С открытием нейтрона (см. гл. 12) у химиков появились новые возможности. Нейтроны представляют собой незаряженные частицы, и атомные ядра их не отталкивают. Направив нейтрон в нужном направлении, его легко можно заставить столкнуться с ядром. [c.174]

Луи де Бройль (род, в 1892 г,) — французский физик, автор гипотезы о волновых свойствах материи, которая легла в основу квантовой механики, Работал также в области теории электронов, строения атомного ядра, теории распространения электромагнитных волн, В 1929 г. награжден Нобелевской премией, с 1958 г. — иностранный член Академии наук СССР. [c.70]

Во внешних областях атома находятся отрицательно заряженные электроны, масса которых слишком мала, чтобы они могли мешать прохождению альфа-частиц. Хотя массы протона и альфа-частицы сравнимы с массой атома, и протон, и альфа-частицы — это голые атомные ядра. Они занимают такое маленькое пространство по сравнению с атомами, что, несмотря на большую массу, их также можно считать субатомными частицами. [c.155]

Энергия отрыва последнего электрона от атомного ядра с зарядом Z составляет 1310 кДж/моль. Выразить эту энергию для азота в электронвольтах на связь. [c.50]

Поскольку радиоактивные свойства зависят от строения атомного ядра, а не от электронного окружения, изотопы одного элемента могут иметь похожие химические свойства и совершенно различную радиоактивность. В то время как период полураспада урана-238 равен 4 500 ООО ООО лет, период полураспада урана-235 [c.168]

Согласно современной теории атомное ядро имеет оболочечное строение. Протоны и нейтроны независимо друг от друга заполняют ядерные слои и подслои, подобно тому как это наблюдается для электронов в электронной оболочке атома. [c.9]

Глава 13 Атомное ядро [c.146]

Когда атомное ядро поглощает нейтрон, оно необязательно становится новым элементом при этом может образоваться просто более тяжелый изотоп. Так, если кислород-16 приобретает нейтрон (массовое число 1), то он становится кислородом-17. Однако, присоединяя нейтрон, элемент может превратиться в радиоактивный изотоп. В этом случае элемент обычно распадается с излучением бета-частицы, а согласно правилу Содди, это означает, что он становится элементом, занимающим более высокое место в периодической таблице. Таким образом, если кислород-18 получает нейтрон, то он превращается в радиоактивный кислород-19. Этот изотоп излучает бета-частицу и становится стабильным фтором-19. Таким образом, бомбардируя кислород нейтронами, его можно превратить во фтор, [c.175]

Развивая теорию строения атома, Резерфорд пришел к выводу, что в центре атома имеется очень маленькое ядро, которое заряжено положительно и содержит все протоны (и все нейтроны, как позднее выяснилось). Атомное ядро должно быть очень небольшим (поскольку лишь очень малая часть альфа-частиц отклоняется, сталкиваясь с мишенью), но в этом ядре должна быть сосредоточена практически вся масса атома. [c.155]

В 1938 г. нацистская Германия вторглась в Австрию и аннексировала ее. Австрийская гражданка Лизе Мейтнер вынуждена была эмигрировать в Швецию. В свете пережитого последствия возможной научной ошибки представлялись ей столь малозначащими, что она опубликовала теорию Гана о том, что атомные ядра урана при бомбардировке нейтронами подвергаются расщеплению. [c.177]

Возглавлял всю эту работу Ферми, который в 1938 г. покинул Италию и поселился в США. Второго декабря 1942 г. атомный реактор, работавший на уране, оксиде урана и графите, был приведен в критическое состояние . В нем поддерживалась цепная реакция, и в результате деления атомного ядра урана была получена энергия. [c.178]

Рис. 14-22. Сечение металлического кристалла в атомной плоскости со схематическим изображением электронного газа. Каждый обрамленный кружком положительный заряд соответствует атомному ядру с запол-

Материя как объективная реальность существует в двух формах вещество и поле. Обе формы находятся в тесной связи, проявляя в своих взаимопревращениях те глубокие внутренние противоречия, которые являются обязательным атрибутом всякого объективного существования. Веществом называют ту форму существования материи, в которой она проявляет себя прежде всего в виде частиц, имеющих собственную массу (масса покоя). Это материя на разных стадиях ее организации так называемые элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны), атомные ядра, атомы, молекулы, агрегаты молекул (кристаллы, жидкости, газы), минералы, горные породы, растительные ткани и т. д. Поле (гравитационное, электромагнитное, внутриядерных сил) — это форма существования материи, которая характеризуется и проявляется прежде всего энергией, а не массой, хотя и обладает последней. [c.5]

Если атомное ядро изотопа элемента теряет а-частицу, то при этом образуется ядро изотопа нового элемента с массовым числом на 4 единицы и с зарядом на 2 единицы меньше исходного и, следовательно, занимающего относительно него в периодической системе место на два номера меньше. [c.64]

Если атомное ядро изотопа элемента теряет Р -частицу, то при этом образуется ядро изотопа нового элемента с тем же массо- [c.64]

Строение атомных ядер. Изотопы. Согласно современным представлениям, атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон (от греч. нротос — первый)—элементарная частица, обладающая массой 1,00728 а. е. м. и положительным зарядом, равным по абсолютной величине заряду электрона. Нейтрон также представляет собой элементарную частицу, но не обладающую электрическим зарядом масса нейтрона составляет 1,00867 а. е. м. Протон принято обозначать символом р, нен-трон — н. [c.103]

Кроме этих, перечисленных выше вариантов, в настоящее время используются энергия падающей воды, энергия распада атомного ядра (см. гл. V), энергия Солнца и ветра, геотермальная энергия и энергия, выделяющаяся при сжигании мусора. Все эти виды могут заменить нефть в стационарных установках. Но, к сожалению, пока что нет реальной замены нефти на транспорте. [c.228]

Теперь, наверное, вы наглядно представляете степень нашей зависимости от запасов воды, металлов, нефти и пищи. Рассматривая проблемы атомного ядра, мы затронем область науки, вызывающей, несомненно, наибольшую обеспокоенность и интерес у всех людей. Эта сфера человеческой деятельно- [c.290]

Полная масса атома называется его атомной массой и приблизительно равна сумме масс всех протонов, нейтронов и электронов, входящих в состав атома. Когда из протонов, нейтронов и электронов образуется атом, часть их массы превращается в энергию, которая выделяется в окружающую среду. (Этот дефект массы и есть источник энергии в реакциях ядерного синтеза). Поскольку атом невозможно разделить на составляющие его элементарные частицы, не подводя к нему извне энергию, которая эквивалентна исчезнувшей массе, эта энергия называется энергией связи атомного ядра. [c.18]

При переходе от Н к происходит сильное возрастание эффективного атомного радиуса согласно принципу Паули, третий электрон в атоме вынужден находиться на орбитали с большим главным квантовым числом, а именно на 2. -орбитали, имеющей намного больший эффективный радиус по сравнению с Ь-орбиталью Н. На 2 - и 2/ -орбитали может быть последовательно добавлено еще семь электронов. Несмотря на то что эти орбитали имеют приблизительно одинаковый радиус, добавляемые на них электроны неэффективно экранируют друг друга от возрастающего положительного заряда атомного ядра, и в результате происходят возрастание эффективного ядерного заряда и связанное с этим уменьшение атомного радиуса в ряду элементов от (2 = 3) до Ке (7 = 10). После Ме новые [c.404]

Это открытие дало повое обоснование расположению элементов в периодической системе. Вместе с тем оно устраняло и кажущееся противоречие в системе Менделеева — положение некоторых элементов с большей атомной массой впереди элементов с меньшей атомной массой (теллур и иод, аргон и калнй, кобальт и никель). Оказалось, что противоречия здесь нет, так как место элемента в системе определяется зарядом атомного ядра. Было экспериментально установлено, что заряд ядра атома теллура равен 52, а атома иода—53 поэтому теллур, несмотря иа большую атомную массу, должен стоять впереди иода. Точно так же заряды ядер аргона и калия, никеля и кобальта полностью отвечают по-следоиатольмостп расположения этих элементов в системе. [c.61]

Согласно этому соотношению уменьшение массы на 0,030376 а. е. м. при образозании ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов соответствует выделению огромного количества энергии в 28, 2 МэВ (1 МэВ = 10 эВ). Отсюда средняя энергия связи в ядре на один нуклон составляет примерно 7 МэВ. Энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз превышает энергию связи атомов в молекуле ( 5 эВ). Поэтому-то при химических превращениях веществ атомные ядра не изменяются. [c.9]

Атом водорода по сравнению с атомами других элементов наиболее простой по структуре Is . Но это, конечно, не означает, что его химия наиболее проста. Наоборот, она во многом отличается от химии других элементов. Основная особенность атома водорода заключается в том, что в отличие от всех других элементов (кроме гелия) его валентный э1ектрон находится непосредственно в сфере действия атомного ядра — у него нет промежуточного электронного слоя. Положительный ион вадорода Н+ представляет собой элементарную частицу — протон. [c.272]

Ядерные реакции коренным образом отличаются от химических реакций, при которых атомные ядра остаются неизменными, а в процессе принимают участие лишь внешние электроны атомов. Тем не менее к ядериым превращениям могут быть приложены закономерности и уравнения химической термодинамики, так как термодинамика в своей основе не связана с определенными представлениями о структуре и свойствах отдельных частиц. Закономерности химической термодинамики поэтому приложимы к превращениям веществ, взаимодействующих в стехиометрических количествах, хотя бы эти превращения не имели химического характера. [c.343]

Чем больше заряд атомного ядра, тем сильнее будет отталкиваться от него а-частица, тем чаще будут встречаться случаи сильных отклонений а-частиц, проходящих через слой металла, от пер-вонгчгального направления движения. Поэтому опыты по рассея- [c.60]

Итак, заряд атомного ядра является той основной величиной, от которой зависят свойства элемента и его положение в периодической системе. Поэтому периодический зггкон Менделеева в настоящее время можно сформулировать следующим образом [c.61]

Бор — глава крупной научной школы в области теоретической фи.чики, автор нсрвоня-чальной квантовой теории строения атома (191 1—1916 гг.), послужившей исходным пунктом современной квантовомеханической теории строения атома в 1913 г. установил принцип соответствия между классическими и кванто-пыми представлениями ему принадлежат также работы по теоретическому объясиеинк.1 периодического закона Д. И. Менделеева и по теории атомного ядра. В 1922 г, награжден Нобелевской премией. С 1929 г. — иностранный член Академии иаук СССР. [c.68]

Достоверность модели Резерфорда была подтверждена дальнейшими исследованиями. Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов (рис. 8-3). Вокруг ядра имеется ровно столько электронов, чтобы они компенсировали заряд ядра. Но классическая физика не в состоянии объяснить подобную модель атома. В самом деле, что удерживает положительные и отрицательные заряды на расстоянии друг от друга Если электроны неподвижны, электростатическое притяжение к ядру должно сближать их до получения миниатюрного варианта томсоновой модели атома. И наоборот, если электроны движутся по каким-то орбитам вокруг ядра, дело отнюдь не упрощается. Электрон, движущийся по кругу вокруг положительного ядра, представляет собой осциллирующий диполь, если рассматривать атом в плоскости такой орбиты при этом отрицательный заряд колеблется в одну и другую сторону относительно положительного заря- [c.332]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.65 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.0 ]

Общая химия 1982 (1982) -- [ c.60 , c.61 , c.103 ]

Общая химия 1986 (1986) -- [ c.58 , c.59 ]

Строение неорганических веществ (1948) -- [ c.24 , c.32 ]

Общая и неорганическая химия (1959) -- [ c.73 , c.183 ]

Неорганическая химия (1978) -- [ c.0 , c.67 ]

Неорганическая химия (1950) -- [ c.310 ]

Физическая и коллоидная химия (1957) -- [ c.44 ]

Физическая химия Том 1 Издание 5 (1944) -- [ c.59 , c.65 ]

Общая химия Издание 18 (1976) -- [ c.57 , c.58 , c.100 ]

Общая химия Издание 22 (1982) -- [ c.60 , c.61 , c.103 ]

Аналитическая химия (1980) -- [ c.20 , c.21 ]

Неорганическая химия (1969) -- [ c.35 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.0 ]

Строение материи и химическая связь (1974) -- [ c.40 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.523 , c.589 ]

Основы общей химии Том 3 (1970) -- [ c.309 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.398 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.398 ]

Предмет химии (0) -- [ c.398 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология