46. Строение ядра атома. Протоны и нитроны. Энергия связи атомных ядер.

Согласно этой модели:- ядра всех химических элементов состоят из нуклонов: протонов и нейтронов - заряд ядра обусловлен только протонами- число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента - число нейтронов равно разности между массовым числом и числом протонов (N=A-Z) Условное обозначение ядра атома химического элемента:

X – символ химического элементаА – массовое число, которое показывает : -  массу ядра в целых атомных единицах массы  (а.е.м.) (1а.е.м. = 1/12 массы атома углерода) -  число нуклонов в ядре- (A = N + Z)  , где N – число нейтронов в ядре атомаZ – зарядовое число, которое показывает:- заряд ядра в элементарных электрических зарядах (э.э.з.) ( 1э.э.з. = заряду электрона = 1,6 х 10 -19 Кл)- число протонов- число электронов в атоме- порядковый номер в таблице МенделееваМасса ядра всегда меньше суммы масс покоя свободных протонов и нейтронов, его составляющих.Это объясняется тем, что протоны и нейтроны в ядре очень сильно притягиваются друг к другу. Чтобы разъединить их требуется затратить большую работу. Поэтому полная энергия покоя ядра не равна энергии покоя составляющих его частиц. Она меньше на величину работы по преодолению ядерных сил притяжения.Разность между массой ядра и суммой масс протонов и нейтронов называется дефектом масс.Обратим внимание на различие в массе частиц: протоны и нейтроны почти в 2000 раз тяжелее электронов. Следовательно, масса любого тела почти целиком определяется массой протонов и нейтронов.Нейтрон, как это следует из его названия, нейтрален - его заряд равен нулю. А протон и электрон имеют одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды. Электрон заряжен отрицательно, а протон - положительно.. О размерах протона и нейтрона придется вспомнить только при описании атомных ядер. Даже по сравнению с размерами атомов протоны и нейтроны чудовищно малы (порядка 10^-16 метра).По сути дела, этот короткий раздел сводится к представлению электронов, протонов и нейтронов как строительного материала всех тел в природе. Можно было бы просто ограничиться таблицей 1, однако нам предстоит понять, каким образом из электронов, протонов и нейтроновосуществляется постройка, что заставляет частицы объединяться в более сложные конструкции и каковы эти конструкции.

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕРЯдра атомов представляют собой сильно связанные системы из большого числа нуклонов.Для полного расщепления ядра на составные части и удаление их на большие расстояния друг от друга необходимо затратитьопределенную работу А.Энергией связи называют энергию, равную работе, которую надо совершить, чтобы расщепить ядро на свободные нуклоны.Е связи = - А. По закону сохранения энергия связи одновременно равна энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных свободных нуклонов.Удельная энергия связи - это энергия связи, приходящаяся на один нуклон.Если не считать самых легких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. Максимальную удельную энергию связи (8,6МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.По мере перегрузки ядер нейтронами удельная энергия связи убывает.Для элементов в конце таблицы Менделеева она равна 7,6 МэВ/нуклон (например для урана).