Ядерные реакции. Атом, атомное ядро, атомная энергия (Лекция 2)
Количество протонов в ядре Z определяет его заряд, т. е. порядковый номер элемента в периодической таблице элементов Д. И. Менделеева. Сумма чисел протонов и нейтронов в ядре называется массовым числом A= Z + N. Ядро элемента X обозначают так: zAX. Например, ядро атома водорода записывается следующим образом 11Н, гелия — 24Не, урана — 23592U и т. п. В ядерной физике массу частиц выражают в атомных единицах массы (а. е. м.). Одна а. е. м. определена как 1/12 массы нуклида 126C и равна 1,6605* 10-27 кг. Массы нуклонов очень близки к 1 а. е. м., поэтому массовое число А с точностью до целого числа а. е. м. определяет массу ядра. Примечание Масса в специальной теории относительности Масса в специальной теории относительности имеет два значения: инвариантная масса (также называемая массой покоя) — это инвариантная величина, которая одинакова для всех наблюдателей во всех системах отсчета; и релятивистская масса, которая зависит от скорости наблюдателя. НИУ Московский Энергетический институт. Кафедра АЭС Нуклиды с одинаковым числом протонов Z, но различным числом нейтронов N, принадлежат одному химическому элементу, но имеют различную массу, и называются изотопами. Например, изотопами водорода являются легкий водород 11Н, дейтерий 21D, тритий 31H; изотопами урана являются 23392U, 23592U, 23892U и т. п. Для простоты описания ядерных реакций удобно представлять ядро в виде шара . Радиус ядра с массовым числом A равен: RЯ ≈ 1,45 * 10-15 A1/3 м (п .1.1) Внутри ядра между нуклонами действуют три вида сил: ядерные, электростатические и гравитационные. Ядерные силы притяжения между нуклонами обладают свойствами равнодействия (независимости от заряда), близкодействия (радиус действия ~ 10-15 м), насыщения (взаимодействие только в пределах соседних нуклонов). Ядерные силы на два порядка сильнее электромагнитных сил. НИУ Московский Энергетический институт. Кафедра АЭС