Milline on aatomi tuuma ehitus. Aatomituuma koostis ja struktuur (lühidalt)

aatomituum
Aatomituum

aatomituum - aatomi keskne ja väga kompaktne osa, kuhu on koondunud peaaegu kogu selle mass ja kogu positiivne elektrilaeng. Tuum, mis hoiab Coulombi poolt enda lähedal, sunnib elektrone koguses, mis kompenseerib selle positiivset laengut, moodustades neutraalse aatomi. Suurem osa tuumadest on sfäärilise kujuga ja läbimõõduga ≈ 10–12 cm, mis on neli suurusjärku väiksem aatomi läbimõõdust (10–8 cm). Aine tihedus tuumas on umbes 230 miljonit tonni/cm 3 .
Aatomituum avastati 1911. aastal Cambridge'is (Inglismaa) E. Rutherfordi juhtimisel läbiviidud katseseeria tulemusena alfaosakeste hajutamiseks õhukese kulla ja plaatina fooliumiga. 1932. aastal, pärast neutroni avastamist J. Chadwicki poolt, sai selgeks, et tuum koosneb prootonitest ja neutronitest
(V. Heisenberg, D.D. Ivanenko, E. Majorana).
Aatomituuma tähistamiseks kasutatakse aatomi keemilise elemendi sümbolit, mis sisaldab tuuma ja selle sümboli vasakpoolne ülemine indeks näitab nukleonide arvu (massiarv) selles tuumas ja alumine vasakpoolne indeks näitab prootonite arv selles. Näiteks tähistatakse nikli tuuma, mis sisaldab 58 nukleoni, millest 28 on prootonid. Sama tuuma võib nimetada ka 58 Ni või nikkel-58.

Tuum on tihedalt pakitud prootonite ja neutronite süsteem, mis liigub kiirusega 10 9 -10 10 cm/s ja mida hoiavad vastastikuse tõmbejõu võimsad ja lühimaa tuumajõud (nende toimepiirkonda piiravad kaugused ≈ 10-13 cm). Prootonid ja neutronid on umbes 10–13 cm suurused ja neid peetakse ühe osakese, mida nimetatakse nukleoniks, kaheks erinevaks olekuks. Tuuma raadiust saab ligikaudselt hinnata valemiga R ≈ (1,0-1,1)·10 -13 A 1/3 cm, kus A on nukleonite arv (prootonite ja neutronite koguarv) tuumas. Joonisel fig. 1 näitab, kuidas muutub aine tihedus (ühikutes 10 14 g/cm3) nikli tuumas, mis koosneb 28 prootonist ja 30 neutronist, olenevalt kaugusest r (ühikutes 10-13 cm) tuuma keskpunktist. tuum.
Tuuma interaktsioon (tuuma nukleonide vaheline interaktsioon) tekib tänu sellele, et nukleonid vahetavad mesoneid. See interaktsioon on fundamentaalsema tugeva interaktsiooni ilming nukleoneid ja mesoneid moodustavate kvarkide vahel (samamoodi on molekulides esinevad keemilised sidemejõud fundamentaalsemate elektromagnetiliste jõudude ilming).
Tuumade maailm on väga mitmekesine. Tuntud on umbes 3000 tuuma, mis erinevad üksteisest kas prootonite või neutronite arvu või mõlema poolest. Enamik neist saadakse kunstlikult.
Ainult 264 südamikku on stabiilsed, st. ei koge aja jooksul mingeid spontaanseid muutusi, mida nimetatakse lagunemiseks. Ülejäänud kogevad erinevaid lagunemise vorme – alfalagunemist (alfaosakese ehk heeliumi aatomi tuuma emissioon); beeta-lagunemine (elektroni ja antineutriino või positroni ja neutriino samaaegne emissioon, samuti aatomi elektroni neeldumine neutriino emissiooniga); gamma lagunemine (footoni emissioon) ja teised.
erinevad tüübid tuumasid nimetatakse sageli nukliidiks. Nukliide, millel on sama arv prootoneid ja erinev arv neutroneid, nimetatakse isotoopideks. Nukliide, millel on sama arv nukleone, kuid erinevad prootonite ja neutronite suhted, nimetatakse isobaarideks. Kerged tuumad sisaldavad ligikaudu võrdsel arvul prootoneid ja neutroneid. Rasketes tuumades on neutronite arv umbes 1,5 korda suurem kui prootonite arv. Kergeim tuum on vesinikuaatomi tuum, mis koosneb ühest prootonist. Kõige raskemates teadaolevates tuumades (need saadakse kunstlikult) on nukleonide arv ≈290. Neist 116–118 on prootonid.
Prootonite Z ja neutronite arvu erinevad kombinatsioonid vastavad erinevatele aatomituumadele. Aatomituumad eksisteerivad (ehk nende eluiga t > 10 -23 s) arvude Z ja N üsna kitsas muutuste vahemikus. Sel juhul jagunevad kõik aatomituumad kahte suurde rühma – stabiilseteks ja radioaktiivseteks (ebastabiilseteks). Stabiilsed tuumad koonduvad stabiilsusjoone lähedale, mis on antud võrrandiga

Riis. 2. Aatomituumade NZ-diagramm.

Joonisel fig. 2 näitab aatomituumade NZ diagrammi. Mustad täpid näitavad stabiilseid tuumasid. Ala, kus asuvad stabiilsed tuumad, nimetatakse tavaliselt stabiilsusoruks. Stabiilsete tuumade vasakul küljel on prootonitega ülekoormatud tuumad (prootonirikkad tuumad), paremal - neutronitega ülekoormatud tuumad (neutronirikkad tuumad). Praegu avastatud aatomituumad on värviliselt esile tõstetud. Neid on umbes 3,5 tuhat. Arvatakse, et neid peaks kokku olema 7 - 7,5 tuhat. Prootonirikkad tuumad (karmiinpunane värvus) on radioaktiivsed ja muutuvad stabiilseteks peamiselt β + lagunemise tulemusena, tuuma osaks olev prooton muutub neutroniks. Neutronirikkad tuumad (sinine) on samuti radioaktiivsed ja muutuvad stabiilseks - -lagunemise tulemusena, mille käigus tuuma neutron muutub prootoniks.
Kõige raskemad stabiilsed isotoobid on plii (Z = 82) ja vismuti (Z = 83) isotoobid. Rasked tuumad koos β + ja β - lagunemisprotsessidega alluvad ka α-lagunemisele (kollane värvus) ja spontaansele lõhustumisele, millest saavad nende peamised lagunemiskanalid. Punktiirjoon joonisel fig. 2 on välja toodud aatomituumade võimaliku olemasolu piirkond. Joon B p = 0 (B p on prootonite eraldumise energia) piirab vasakul asuvate aatomituumade olemasolu piirkonda (prootoni tilguti). Joon B n = 0 (B n on neutronite eraldumise energia) on paremal (neutronite tilguti). Väljaspool neid piire ei saa aatomituumi eksisteerida, kuna need lagunevad mingis tunnuses tuumaaeg(~10 -23 - 10 -22 s) nukleonide emissiooniga.
Kahe kerge tuuma ühendamisel (sünteesil) ja raske tuuma lõhustumisel kaheks kergemaks killuks vabaneb palju energiat. Need kaks energia saamise meetodit on teadaolevatest kõige tõhusamad. Seega võrdub 1 gramm tuumkütust 10 tonni keemilise kütusega. Tuumade ühinemine (termotuumareaktsioonid) on tähtede energiaallikas. Kontrollimatu (plahvatusohtlik) termotuuma- (või nn vesinikupommi) lõhkamisel toimub termotuumapomm. Kontrollitud (aeglane) süntees on arendatava paljulubava energiaallika – termotuumareaktori – aluseks.
Kontrollimatu (plahvatusohtlik) lõhustumine toimub aatomipommi plahvatuse ajal. Kontrollitud lõhustumine toimub tuumareaktorites, mis on tuumaelektrijaamade energiaallikad.
Aatomituumade teoreetiliseks kirjeldamiseks kasutatakse kvantmehaanikat ja erinevaid mudeleid.
Tuum võib käituda nii gaasina (kvantgaas) kui ka vedelikuna (kvantvedelik). Külmal tuumavedelikul on ülivoolavuse omadused. Tugevalt kuumutatud tuumas lagunevad nukleonid nende koostises olevateks kvarkideks. Need kvargid interakteeruvad gluoonide vahetamise teel. Sellise lagunemise tulemusena muutub tuuma sees olev nukleonide kogum uude aine olekusse - kvark-gluoonplasmaks

ATOMI TUUMA STRUKTUUR

1932. aastal pärast prootoni ja neutroni avastamist teadlaste poolt D.D. Kandideeriti Ivanenko (NSVL) ja W. Heisenberg (Saksamaa). aatomituuma prooton-neutron mudel.

Selle mudeli järgi:
- kõigi tuumad keemilised elemendid koosnevad nukleonitest: prootonitest ja neutronitest
- tuuma laeng tuleneb ainult prootonitest
- prootonite arv tuumas on võrdne elemendi aatomnumbriga
- neutronite arv võrdub massiarvu ja prootonite arvu vahega (N=A-Z)

Kerneli sümbol keemilise elemendi aatom:

X - keemilise elemendi sümbol

A on massiarv, mis näitab:
- tuuma mass tervetes aatommassi ühikutes (a.m.u.)
(1a.m.u. = 1/12 süsinikuaatomi massist)
- nukleonite arv tuumas
- (A = N + Z) , kus N on neutronite arv aatomi tuumas

Z - laengu number, mis näitab:
- tuuma laeng elementaarsetes elektrilaengutes (e.c.)
(1e.e.z. \u003d elektronlaeng \u003d 1,6 x 10 -19 C)
- prootonite arv
- elektronide arv aatomis
- seerianumber perioodilisuse tabelis

Tuuma mass on alati väiksem kui seda moodustavate vabade prootonite ja neutronite ülejäänud masside summa.
Põhjus on selles, et tuumas olevad prootonid ja neutronid tõmbavad teineteist väga tugevalt. Nende eraldamine nõuab palju tööd. Seetõttu ei ole tuuma kogu puhkeenergia võrdne selle koostises olevate osakeste puhkeenergiaga. Tuumatõmbejõudude ületamine on töömahu võrra väiksem.
Tuuma massi erinevust prootonite ja neutronite masside summa vahel nimetatakse massidefektiks.

Pidage meeles 9. klassi teemat "Aatomifüüsika":

Radioaktiivsus.
radioaktiivsed transformatsioonid.
Aatomituuma koostis. Tuumajõud.
Suhtlemisenergia. massiviga.
Uraani tuumade lõhustumine.
Tuuma ahelreaktsioon.
Tuumareaktor.
termotuumareaktsioon.

Teised leheküljed teemal "Aatomifüüsika" 10.-11.klassile:

KUIDAS ATOMIT UURIDA

Aatom on prootonitest ja neutronitest koosnev tuum, mille ümber elektronid tiirlevad. Aatomite suurused on tuhandikud mikronid. Kuid neid on ka väljaspool hiiglaslikud "aatomid" läbimõõduga umbes 10 kilomeetrit. Esimest korda avastati selline "aatom" 1967. aastal ja praegu on neid juba üle tuhande. See neutronitähed- supernoova jäänused, mis on tegelikult tohutud aatomituumad, mis koosnevad 90% neutronitest ja 10% prootonitest ning mida ümbritseb elektronide "atmosfäär".
___

1920. aastatel koolitas noort füüsikut E. Rutherford. Kaks kuud hiljem kutsus Rutherford ta enda juurde ja ütles, et sellest ei tule midagi välja. "Miks? Ma ju töötan 20 tundi päevas!?" vastas noormees. "See on halb! Sina aega pole jäänud mõtlema! vastas Rutherford.

Aastal 1908 kuulus füüsik Ernest Rutherfordütles, et on tegelenud paljude muutustega looduses, kuid vaevalt oleks ta osanud sellist hetkemuutust ette näha. - Füüsikutest keemikuteni! 1908. aastal sai E. Rutherford Nobeli preemia keemias oma töö eest aatomi uurimisel. Neil aastatel liigitati aatomi ehituse ja radioaktiivsuse uurimine keemia alla.

Nagu juba märgitud, koosneb aatom kolme tüüpi elementaarosakestest: prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Aatomituum on aatomi keskosa, mis koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonitel ja neutronitel on üldnimetus nukleon, tuumas võivad nad muutuda üksteiseks. Kõige lihtsama aatomi, vesinikuaatomi tuum koosneb ühest elementaarosakesest, prootonist.

Aatomi tuuma läbimõõt on ligikaudu 10 -13 - 10 -12 cm ja on 0,0001 aatomi läbimõõdust. Peaaegu kogu aatomi mass (99,95 - 99,98%) on aga koondunud tuuma. Kui oleks võimalik saada 1 cm 3 puhast tuumaainet, oleks selle mass 100 - 200 miljonit tonni. Aatomituuma mass on mitu tuhat korda suurem kui kõigi aatomit moodustavate elektronide mass.

Prooton- elementaarosake, vesinikuaatomi tuum. Prootoni mass on 1,6721x10 -27 kg, see on 1836 korda suurem elektroni massist. Elektrilaeng on positiivne ja võrdne 1,66x10 -19 C. Ripats on elektrilaengu ühik, mis on võrdne konstantse voolutugevusega 1A (amprites) 1 sekundi jooksul juhi ristlõike läbiva elektrienergia kogusega.

Iga elemendi iga aatom sisaldab tuumas teatud arvu prootoneid. See arv on antud elemendi puhul konstantne ja määrab selle füüsilise ja Keemilised omadused. See tähendab, et prootonite arv sõltub sellest, millise keemilise elemendiga me tegeleme. Näiteks kui üks prooton tuumas on vesinik, kui 26 prootonit on raud. Prootonite arv aatomituumas määrab tuuma laengu (laengu number Z) ja elemendi järjekorranumbri perioodiline süsteem elemendid D.I. Mendelejev (elemendi aatomnumber).

Hneutron- elektriliselt neutraalne osake massiga 1,6749 x10 -27 kg, 1839 korda suurem kui elektroni mass. Vabas olekus neuron on ebastabiilne osake, mis muutub iseseisvalt prootoniks elektroni ja antineutriino emissiooniga. Neutronite poolestusaeg (aeg, mille jooksul pool neutronite esialgsest arvust laguneb) on ligikaudu 12 minutit. Stabiilsete aatomituumade sees seotud olekus on see aga stabiilne. Nukleonite (prootonite ja neutronite) koguarvu tuumas nimetatakse massiarvuks (aatommass - A). Tuuma moodustavate neutronite arv on võrdne massi- ja laenguarvu erinevusega: N = A - Z.

elektron- elementaarosake, väikseima massiga kandja - 0,91095x10 -27 g ja väikseima elektrilaeng - 1,6021x10 -19 C. See on negatiivselt laetud osake. Elektronide arv aatomis on võrdne prootonite arvuga tuumas, s.o. aatom on elektriliselt neutraalne.

Positroon– positiivse elektrilaenguga elementaarosake, elektroni suhtes antiosake. Elektroni ja positroni mass on võrdsed ning elektrilaengud on absoluutväärtuselt võrdsed, kuid märgilt vastupidised.

Erinevat tüüpi tuumasid nimetatakse nukliidideks. Nukliid on teatud prootonite ja neutronite arvuga aatomi tüüp. Looduses leidub sama elemendi aatomeid erineva aatommassiga (massiarvudega): 17 35 Cl, 17 37 Cl jne. Nende aatomite tuumad sisaldavad sama palju prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid. Nimetatakse ühe ja sama elemendi aatomite sorte, millel on sama tuumalaeng, kuid erinevad massiarvud isotoobid . Omades sama arvu prootoneid, kuid erinevad neutronite arvu poolest, on isotoobid ühesuguse elektronkestade struktuuriga, s.t. väga sarnased keemilised omadused ja hõivavad keemiliste elementide perioodilisuse tabelis sama koha.

Isotoobid on tähistatud vastava keemilise elemendi sümboliga, mille indeks A asub üleval vasakul - massiarv, mõnikord on vasakus allosas toodud ka prootonite arv (Z). Näiteks fosfori radioaktiivsed isotoobid on vastavalt 32 P, 33 P või 15 32 P ja 15 33 P. Isotoobi tähistamisel ilma elemendi sümbolit märkimata antakse massinumber pärast elemendi tähistust, näiteks fosfor - 32, fosfor - 33.

Enamikul keemilistel elementidel on mitu isotoopi. Lisaks vesiniku isotoobile 1H-protium on tuntud raske vesinik 2H-deuteerium ja üliraske vesinik 3H-triitium. Uraanil on 11 isotoopi, looduslikes ühendites on neid kolm (uraan 238, uraan 235, uraan 233). Neil on 92 prootonit ja vastavalt 146,143 ja 141 neutronit.

Praegu on teada enam kui 1900 isotoopi 108 keemilisest elemendist. Neist looduslike isotoopide hulka kuuluvad kõik stabiilsed (neid on ligikaudu 280) ja looduslikud isotoobid, mis kuuluvad radioaktiivsetesse perekondadesse (neid on 46). Ülejäänud on kunstlikud, need saadakse kunstlikult erinevate tuumareaktsioonide tulemusena.

Mõistet "isotoobid" tuleks kasutada ainult siis, kui me räägime sama elemendi aatomite kohta, näiteks süsiniku isotoobid 12 C ja 14 C. Kui mõeldakse erinevate keemiliste elementide aatomeid, siis on soovitatav kasutada terminit "nukliidid", näiteks radionukliidid 90 Sr, 131 J, 137 Cs .

aatomituum on aatomi keskosa, mis koosneb prootonitest ja neutronitest (nimetatakse ühiselt nukleonid).

Tuuma avastas E. Rutherford 1911. aastal lõiku uurides α -osakesed läbi aine. Selgus, et tuumas on koondunud peaaegu kogu aatomi mass (99,95%). Aatomituuma suurus on suurusjärgus 10 -1 3 -10 - 12 cm, mis on 10 000 korda väiksem kui suurus elektronkiht.

E. Rutherfordi välja pakutud aatomi planetaarmudel ja tema eksperimentaalne vesiniku tuumade vaatlus jäi välja α -osakesed teiste elementide tuumadest (1919-1920), viis teadlase ideeni prooton. Mõiste prooton võeti kasutusele XX sajandi 20ndate alguses.

Prooton (kreeka keelest. prootonid- esiteks sümbol lk) on stabiilne elementaarosake, vesinikuaatomi tuum.

Prooton- positiivselt laetud osake, mille laeng on absoluutväärtuselt võrdne elektroni laenguga e\u003d 1,6 10 -1 9 Cl. Prootoni mass on 1836 korda suurem elektroni massist. Prootoni puhkemass m p= 1,6726231 10–27 kg = 1,007276470 amu

Teine osake tuumas on neutron.

Neutron (alates lat. steriliseeritud- ei üht ega teist, sümbol n) on elementaarosake, millel puudub laeng, st neutraalne.

Neutroni mass on 1839 korda suurem elektroni massist. Neutroni mass on peaaegu võrdne (veidi suurem kui) prootoni mass: vaba neutroni ülejäänud mass m n= 1,6749286 10–27 kg = 1,0008664902 amu ja ületab prootoni massi 2,5 elektroni massi võrra. Neutron koos selle all oleva prootoniga üldnimetus nukleon on osa aatomituumast.

Neutroni avastas 1932. aastal E. Rutherfordi õpilane D. Chadwig berülliumi pommitamise ajal. α -osakesed. Tekkinud suure läbitungimisvõimega kiirgus (üle 10–20 cm paksusest pliiplaadist tehtud takistuse) tugevdas parafiinplaadi läbimisel oma mõju (vt joonis). Joliot-Curies'de poolt pilvekambri radadelt saadud osakeste energiahinnang ja täiendavad vaatlused võimaldasid välistada esialgse oletuse, et γ -kvant. Uute osakeste, mida nimetatakse neutroniteks, suurt läbitungimisvõimet seletati nende elektrilise neutraalsusega. Lõppude lõpuks suhtlevad laetud osakesed aktiivselt ainega ja kaotavad kiiresti oma energia. Neutronite olemasolu ennustas E. Rutherford 10 aastat enne D. Chadwigi katseid. Löögi peale α -osakesed berülliumi tuumades, toimub järgmine reaktsioon:

Siin on neutroni sümbol; selle laeng on võrdne nulliga ja suhteline aatommass on ligikaudu võrdne ühega. Neutron on ebastabiilne osake: vaba neutron ~ 15 minuti jooksul. laguneb prootoniks, elektroniks ja neutriinoks – osakeseks, millel puudub puhkemass.

Pärast neutroni avastamist J. Chadwicki poolt 1932. aastal tegid D. Ivanenko ja W. Heisenberg iseseisvalt ettepaneku tuuma prooton-neutron (nukleon) mudel. Selle mudeli järgi koosneb tuum prootonitest ja neutronitest. Prootonite arv Zühtib elemendi seerianumbriga D. I. Mendelejevi tabelis.

Põhilaeng K määratakse prootonite arvu järgi Z, mis on osa tuumast ja on elektroni laengu absoluutväärtuse kordne e:

Q = + Ze.

Number Z helistas tuumalaengu number või aatomnumber.

Tuuma massiarv AGA helistas koguarv nukleonid, st selles sisalduvad prootonid ja neutronid. Neutronite arv tuumas on tähistatud tähega N. Seega on massiarv:

A = Z + N.

Nukleonitele (prootonile ja neutronile) omistatakse massiarv, mis on võrdne ühega, ja elektronile nullväärtus.

Tuuma koostise ideele aitas kaasa ka avastus isotoobid.

Isotoobid (kreeka keelest. isos võrdne, sama ja topoa- koht) - need on sama keemilise elemendi aatomite sordid, mille aatomituumades on sama arv prootoneid ( Z) ja erinev arv neutroneid ( N).

Selliste aatomite tuumasid nimetatakse ka isotoopideks. Isotoobid on nukliididüks element. Nukliid (alates lat. tuum- tuum) - mis tahes aatomituum (vastavalt aatom) antud numbritega Z Ja N. Nukliidide üldnimetus on ……. kus X- keemilise elemendi sümbol, A=Z+N- massiarv.

Isotoobid hõivavad elementide perioodilises tabelis sama koha, sellest ka nende nimi. Oma tuumaomaduste järgi (näiteks võime tõttu siseneda tuumareaktsioonid) isotoobid erinevad reeglina oluliselt. Isotoopide keemilised (ja peaaegu võrdselt füüsikalised) omadused on samad. Seda seletatakse asjaoluga, et elemendi keemilised omadused määrab tuuma laeng, kuna just see laeng mõjutab aatomi elektronkihi struktuuri.

Erandiks on kergete elementide isotoobid. Vesiniku isotoobid 1 H — protium, 2 H— deuteerium, 3 H — triitium need erinevad massi poolest nii palju, et nende füüsikalised ja keemilised omadused on erinevad. Deuteerium on stabiilne (st ei ole radioaktiivne) ja sisaldub väikese lisandina (1:4500) tavalises vesinikus. Deuteerium ühineb hapnikuga, moodustades raske vee. Keeb normaalsel atmosfäärirõhul 101,2°C ja külmub +3,8°C juures. Triitium β on radioaktiivne poolväärtusajaga umbes 12 aastat.

Kõikidel keemilistel elementidel on isotoobid. Mõnel elemendil on ainult ebastabiilsed (radioaktiivsed) isotoobid. Kõigi elementide jaoks on kunstlikult saadud radioaktiivsed isotoobid.

Uraani isotoobid. Elemendil uraanil on kaks isotoopi – massinumbritega 235 ja 238. Isotoop on vaid 1/140 levinumast.

>> Aatomituuma ehitus. tuumajõud

§ 104 TUUMAATRI STRUKTUUR. TUUMAJÕUD

Kohe pärast neutroni avastamist Chadwicki katsetes pakkusid Nõukogude füüsik D. D. Ivanenko ja Saksa teadlane W. Heisenberg 1932. aastal välja tuuma prooton-neutron mudeli. Seda kinnitasid hilisemad tuumatransformatsioonide uuringud ja see on nüüdseks üldtunnustatud.

Tuuma prooton-neutron mudel. Prooton-neutron mudeli järgi koosnevad tuumad elementaarosakesed kahte tüüpi - prootonid ja neutronid.

Kuna aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne ja prootoni laeng võrdub e-elektroni laengu mooduliga, võrdub prootonite arv tuumas elektronide arvuga aatomi kestas. Järelikult on prootonite arv tuumas võrdne elemendi Z aatomnumbriga D. I. Mendelejevi elementide perioodilises süsteemis.

Prootonite arvu Z ja neutronite arvu N summat tuumas nimetatakse massinumbriks ja tähistatakse tähega A:

A = Z + N. (13.2)

Prootoni ja neutroni massid on üksteisele lähedased ja igaüks neist on ligikaudu võrdne aatommassiühikuga. Aatomi elektronide mass on palju väiksem kui selle tuuma mass. Seetõttu on tuuma massiarv võrdne elemendi suhtelise aatommassiga, ümardatuna lähima täisarvuni. Massinumbreid saab määrata tuumade massi ligikaudse mõõtmise teel instrumentidega, millel pole suurt täpsust.

Isotoobid on sama väärtusega, kuid erineva massiarvuga A tuumad, st erineva neutronite arvuga N.

Tuumajõud. Kuna tuumad on väga stabiilsed, peavad prootonid ja neutronid hoidma tuuma sees teatud ja väga suurte jõududega. Mis need jõud on? Võime kohe öelda, et need ei ole liiga nõrgad gravitatsioonijõud. Tuuma stabiilsust ei saa seletada ka elektromagnetiliste jõududega, kuna sarnaselt laetud prootonite vahel toimub elektriline tõukejõud. Ja neutronitel pole elektrilaengut.

See tähendab, et tuumaosakeste – prootonite ja neutronite (neid nimetatakse nukleoniteks) – vahel on erijõud, mida nimetatakse tuumajõududeks.

Millised on tuumajõudude peamised omadused? Tuumajõud on umbes 100 korda suuremad kui elektrilised (Coulombi) jõud. Need on kõige võimsamad jõud kõigist olemasolevatest, looduses painduvad. Seetõttu nimetatakse tuumaosakeste vastasmõju sageli tugevaks vastastikmõjuks.

Tugevad vastasmõjud ei avaldu ainult tuumas olevate nukleonide vastasmõjudes. See on spetsiaalne interaktsiooni tüüp, mis on omane enamikule elementaarosakestele koos elektromagnetiliste vastasmõjudega.

Tuumajõudude teine ​​oluline tunnus on nende lühimaategevus. Elektromagnetilised jõud nõrgenevad kauguse suurenedes suhteliselt aeglaselt. Tuumajõud avalduvad märgatavalt ainult tuuma suurusega võrdsetel kaugustel (10 -12 -10 -13 cm), mida näitasid juba Rutherfordi katsed -osakeste hajutamise kohta aatomituumade kaudu. Tuumajõud on nii-öelda "väga lühikeste kätega kangelane". Täielikku tuumajõudude kvantitatiivset teooriat pole veel välja töötatud. Märkimisväärseid edusamme on selle arendamisel saavutatud üsna hiljuti - viimase 10-15 aasta jooksul.

Aatomite tuumad koosnevad prootonitest ja neutronitest. Neid osakesi hoiavad tuumas tuumajõud.

Millised on tuumajõudude põhijooned!

Tunni sisu tunni kokkuvõte tugiraam õppetund esitlus kiirendusmeetodid interaktiivsed tehnoloogiad Harjuta ülesanded ja harjutused enesekontrolli töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded kodutöö arutelu küsimused retoorilised küsimused õpilastelt Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, graafika, tabelid, skeemid huumor, anekdoodid, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid kokkuvõtteid artiklid kiibid uudishimulikele petulehtedele õpikud põhi- ja lisaterminite sõnastik muu Õpikute ja tundide täiustaminevigade parandamine õpikusõpiku killu uuendamine innovatsiooni elementide tunnis vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid kalenderplaan aastaks juhised aruteluprogrammid Integreeritud õppetunnid