Параграф 61 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

⚛️ Состав атомного ядра. Ядерные силы

🧪 Состав атомного ядра

Открытие нейтрона позволило лучше понять структуру атомных ядер.

• В 1932 году физики Дмитрий Иваненко и Вернер Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра.

• Любое атомное ядро состоит из двух видов частиц — протонов и нейтронов.

• Эти частицы получили общее название «нуклоны».

• Экспериментальные исследования подтвердили справедливость данной модели.

• Данная модель помогла объяснить множество ядерных явлений.

📊 Массовое число и зарядовое число

Общее число нуклонов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой А.

• Массовое число численно равно массе ядра, выраженной в атомных единицах массы и округленной до целых чисел.

• Зарядовое число (число протонов) в ядре обозначается буквой Z.

• Оно указывает на положение элемента в периодической системе Менделеева.

• Данная величина равна количеству положительно заряженных протонов.

• Число нейтронов обозначается разностью A–Z.

🧬 Изотопы

Изотопы — это атомы одного и того же химического элемента, отличающиеся массой атомного ядра.

• Изотопы имеют одинаковое количество протонов, но различное число нейтронов.

• У водорода существует три изотопа: протий (¹H), дейтерий (²H) и тритий (³H).

• Каждый из них имеет один протон.

• Количество нейтронов увеличивается от 0 до 2.

• Это объясняет различие в массе этих изотопов.

💥 Ядерные силы

Для объяснения устойчивости атомных ядер была выдвинута гипотеза о существовании ядерных сил.

• Ядерные силы действуют между всеми нуклонами в ядре.

• Они значительно превышают по величине электрические силы отталкивания между протонами.

• Ядерные силы являются короткодействующими.

• Они эффективны на расстояниях порядка 10⁻¹⁵ м.

• Данные силы не действуют на расстояниях, превышающих 10⁻¹⁴ м.

• Эти силы обеспечивают стабильность атомных ядер, преодолевая электростатическое отталкивание.

💎 База параграфа

• 📐 Величины и формулы:

  • Массовое число (A) — общее число нуклонов. A = Z + N.

  • Зарядовое число (Z) — количество протонов, порядковый номер в таблице.

  • Число нейтронов (N) — вычисляется по формуле N = A – Z.

• 🔢 Цифры и константы:

  • 1932 год — создание протонно-нейтронной модели.

  • 10⁻¹⁵ м — радиус действия ядерных сил.

  • 10⁻¹⁴ м — предел, за которым ядерные силы не действуют.

• 🧪 Явления и опыты:

  • Протонно-нейтронная модель — фундаментальная схема строения ядра.

  • Устойчивость ядра — результат преобладания ядерных сил над кулоновским отталкиванием.

• 📖 Определения:

  • Нуклоны — общее название для протонов и нейтронов.

  • Изотопы — разновидности атомов одного элемента с разным числом нейтронов.

  • Ядерные силы — мощные короткодействующие силы притяжения в ядре.

• 👤 Личности:

  • Дмитрий Иваненко — предложил структуру ядра из протонов и нейтронов.

  • Вернер Гейзенберг — соавтор протонно-нейтронной модели.

📝 Подведем итоги

• Согласно модели Иваненко-Гейзенберга, атомное ядро — это компактная система из протонов и нейтронов (нуклонов).

• Химическая индивидуальность элемента определяется числом Z, в то время как изотопы позволяют одному элементу иметь разную массу А.

• Ядерные силы являются самыми мощными в природе, но их действие ограничено мизерным расстоянием в 10⁻¹⁵ м.

• Стабильность материи возможна только потому, что ядерное притяжение сильнее электрического разлета протонов внутри ядра.

• Три изотопа водорода (протий, дейтерий, тритий) — классический пример того, как добавление нейтронов меняет только физические свойства (массу) ядра.