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원자 구조: 중성자란 무엇인가? 다양한 방법에 따른 중성자 수명 측정은 여전히 ​​다릅니다.

중성자의 질량은 다양한 방법으로 결정될 수 있습니다. mn의 첫 번째 결정은 채드윅(Chadwick)이 중성자와 수소 및 질소 핵의 충돌로 생성된 반동 핵의 에너지를 측정하여 이루어졌습니다. 이 방법을 통해 우리는 중성자의 질량이 양성자의 질량과 대략 같다는 것만 확인할 수 있었습니다.

중성자는 전하를 띠지 않으므로 원자의 질량을 측정하는 일반적인 방법(질량분석법, 화학적 방법)은 중성자에 적용할 수 없습니다. 중성자 질량의 모든 측정은 중성자와 관련된 다양한 핵반응의 에너지 균형을 분석하는 방법을 기반으로 했습니다. 중성자가 발견된 직후, 11 B(α,n) 14 N 및 7 Li(α,n) 10 B를 사용하여 중성자의 질량을 결정했습니다.

현재 양성자와 중성자의 질량 차이는 내부 에너지 반응인 3 H+p→n+ 3 He와 중수소와 수소 분자의 질량 차이를 측정하는 방법을 사용하여 매우 정확하게 결정되었습니다. 듀테론의 결합 에너지로. 반응 3 H(p,n) 3 He의 경우 에너지 보존 법칙은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

여기서 Q는 반응 에너지이고, 원자와 입자의 명칭은 정지 에너지로 이해되어야 합니다. 반응 에너지에 대한 관계식 사용

Q=(m 2 /(m 1 +m 2))*E T *(1-0.5(m 2 E T /((m 1 +m 2) 2 *c 2))), (2)

여기서 m 1과 m 2는 양성자와 트리톤의 질량입니다. Q=-(763.77±0.08)keV 값이 발견되었습니다.

중성자와 수소 원자의 질량 차이는 최대 에너지를 알면 얻을 수 있습니다. β -삼중수소 붕괴 동안 입자 Eβ:

(m n -M H)c 2 =E β (1+m 0 /m 3)-Q+E H, (3)

여기서 m 3은 3 He 핵의 질량입니다. m 0 – 전자 정지 질량; E H – 수소 원자의 전자 결합 에너지; M H는 수소 원자의 질량이고, 반중성미자 질량은 0으로 가정됩니다. 알려진 데이터를 평균함으로써 E β 값을 찾을 수 있습니다(18.56 ± 0.05) keV. 결과적으로 중성자와 양성자의 질량 차이는 δm n - p = (1293.0±0.1) keV와 같습니다.

가장 정확한 방법 중 하나는 양성자에 의한 열 중성자의 복사 포획 반응을 사용하는 것입니다.

양성자가 정지해 있으면 이 반응의 에너지 보존 법칙은 다음과 같습니다.

테네시, Td - 중성자와 양성자의 운동 에너지. T n ≒ 0에서(예를 들어, 열 중성자의 경우 운동 에너지 테네시 = 0.025 eV) 중성자의 운동 에너지는 무시할 수 있습니다. 듀테론의 운동 에너지에 대한 운동량 보존 법칙에 기초하여 다음 식을 얻을 수 있습니다. . 현재 γ 양자의 에너지는 매우 정확하게 측정되었습니다. E γ = 2223.25keV. 듀테론 결합 에너지. 양성자와 중수소 질량 m d 그리고 m p 질량 분석기를 사용하여 매우 정확하게 측정하면 추정치는 다음과 같은 값을 제공합니다. Td = 1.3keV. 여기에서 우리는 중성자의 질량을 계산할 수 있습니다. 중성자 질량의 가장 정확한 값은 (1981): m n = 939.5731(27) MeV입니다. 마지막 두 자리의 오류는 괄호 안에 표시됩니다.



중성자의 질량은 양성자의 질량보다 1.293MeV 더 큽니다. 그러므로 중성자는 β - 수명이 885.4초인 활성 입자입니다. 자유 상태에서는 우주선의 영향으로 생성되는 소량을 제외하고는 중성자가 거의 없습니다.

자유 중성자의 β-붕괴 과정은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

이 과정은 방정식의 우변에 포함된 입자의 전체 질량이 중성자의 질량보다 작기 때문에 에너지적으로 가능합니다. 쿼크 모델에서 중성자 붕괴는 d-쿼크 변환의 보다 근본적인 과정인 d→u+e - + 의 결과입니다. 자유 중성자의 β 붕괴를 연구하면 붕괴를 일으키는 약한 상호 작용에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 동시에, 소립자의 붕괴가 연구되고 있다는 사실은 붕괴 과정에 대한 핵 효과의 영향을 제거하는 것을 가능하게 합니다.

β 붕괴와 관련하여 중성자의 수명을 측정하는 것은 약한 상호 작용 물리학, 천체 물리학 및 우주론에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 우주론에서 중성자의 반감기는 우주 존재 초기의 헬륨 형성 속도와 직접적인 관련이 있습니다. 태양에서 일어나는 물리적 과정을 올바르게 이해하려면 중성자의 반감기에 대한 지식이 필요합니다.

엄청난 정확도의 중성자의 전하(~10 -20 이자형, 이자형- 전자 전하)는 0입니다. 중성자의 0이 아닌 자기 모멘트는 내부 구조를 나타냅니다. 핵자의 구조를 연구하려면 탐색 입자의 드 브로이 파장(λ = 2 ћ/p)이 핵자의 크기에 비해 작아야 합니다. 이러한 조건은 핵자에 대한 빠른 전자(~100 MeV)의 산란을 사용하여 충족할 수 있는 것으로 나타났습니다.



중성자는 쌍극자 모멘트를 가질 수 있습니다. 이는 시간 반전에 대한 불변성이 본질적으로 유지되지 않는 경우 가능합니다.

중성자는 일반적으로 중성이지만 중성자와 전자의 상호 작용에서 나타나는 복잡한 내부 전하 분포를 가지고 있습니다.

첫 번째 장을 요약할 수 있습니다.

중성자는 스핀과 음의 자기 모멘트(핵 자기 모멘트 단위)를 갖는 중성(z = 0) Dirac 입자로, 주로 중성자의 전자기 상호 작용을 결정합니다. 양성자와 마찬가지로 중성자에도 단위 중입자 전하 Y n = +1 및 양의 패리티 P n =+1이 할당됩니다.

중성자 질량은 m n = 1.00866491578 ± 0.00000000055amu = 939.56633 ± 0.00004 MeV, 이는 양성자 질량보다 1.2933318 ± 0.0000005 MeV 더 높습니다. 이에 대해 중성자는 β - 방사성 입자. 평생의 시간과 함께 τ = 885.4 ± 0.9(stat.) ± 0.4(syst.) sec 계획 (7)에 따라 붕괴됩니다. 2000년 자료는 이렇습니다.

중성자란 무엇입니까? 구조, 속성 및 기능은 무엇입니까? 중성자는 모든 물질의 구성 요소인 원자를 구성하는 입자 중 가장 큰 것입니다.

원자 구조

중성자는 양성자(양으로 하전된 입자)로 채워져 있는 원자의 조밀한 영역인 핵에서 발견됩니다. 이 두 요소는 핵이라는 힘에 의해 결합됩니다. 중성자는 중성 전하를 가지고 있습니다. 양성자의 양전하가 전자의 음전하와 일치하여 중성 원자를 생성합니다. 핵에 있는 중성자는 원자의 전하에는 영향을 미치지 않지만 방사능 수준을 포함하여 원자에 영향을 미치는 많은 특성을 가지고 있습니다.

중성자, 동위원소 및 방사능

원자핵에 위치한 입자는 양성자보다 0.2% 더 큰 중성자입니다. 이들은 모두 동일한 원소 전체 질량의 99.99%를 차지하며 중성자 수가 다를 수 있습니다. 과학자들이 원자 질량을 언급할 때, 그것은 평균 원자 질량을 의미합니다. 예를 들어, 탄소는 일반적으로 원자 질량이 12인 중성자 6개와 양성자 6개를 가지고 있지만 때로는 원자 질량이 13(양성자 6개와 중성자 7개)인 경우도 있습니다. 원자번호 14번의 탄소도 존재하지만 희귀합니다. 따라서 탄소의 원자 질량은 평균 12.011입니다.

원자의 중성자 수가 다른 경우 이를 동위원소라고 합니다. 과학자들은 더 큰 동위원소를 생성하기 위해 이러한 입자를 핵에 추가하는 방법을 발견했습니다. 이제 중성자를 추가해도 원자에는 전하가 없기 때문에 원자의 전하에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그들은 원자의 방사능을 증가시킵니다. 이로 인해 높은 수준의 에너지를 방출할 수 있는 매우 불안정한 원자가 생성될 수 있습니다.

핵심은 무엇입니까?

화학에서 핵은 양성자와 중성자로 구성된 원자의 양전하 중심입니다. "커널"이라는 단어는 "너트" 또는 "커널"을 의미하는 단어의 형태인 라틴어 핵에서 유래되었습니다. 이 용어는 원자의 중심을 설명하기 위해 1844년 마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의해 만들어졌습니다. 핵 연구, 핵의 구성 및 특성 연구와 관련된 과학을 핵 물리학 및 핵 화학이라고합니다.

양성자와 중성자는 강한 핵력에 의해 결합됩니다. 전자는 핵에 끌리지만 너무 빨리 움직여 원자 중심에서 어느 정도 떨어진 곳에서 회전이 일어납니다. 더하기 기호가 있는 핵전하는 양성자에서 나오는데 중성자는 무엇인가요? 이는 전하를 띠지 않는 입자입니다. 양성자와 중성자는 전자보다 질량이 훨씬 크기 때문에 원자의 거의 모든 무게는 핵에 포함되어 있습니다. 원자핵의 양성자 수는 원소로서의 정체성을 결정합니다. 중성자의 수는 원자가 어떤 원소인지를 나타냅니다.

원자핵 크기

전자가 중심에서 더 멀리 떨어져 있을 수 있기 때문에 핵은 원자의 전체 직경보다 훨씬 작습니다. 수소 원자는 핵보다 145,000배 더 크고, 우라늄 원자는 중심보다 23,000배 더 큽니다. 수소 핵은 단일 양성자로 구성되어 있기 때문에 가장 작습니다.

핵 내 양성자와 중성자의 배열

양성자와 중성자는 일반적으로 함께 포장되어 구형으로 균일하게 분포되는 것으로 묘사됩니다. 그러나 이는 실제 구조를 단순화한 것입니다. 각 핵자(양성자 또는 중성자)는 특정 에너지 수준과 위치 범위를 차지할 수 있습니다. 핵은 구형일 수 있지만 배 모양, 구형 또는 디스크 모양일 수도 있습니다.

양성자와 중성자의 핵은 중입자이며, 쿼크라 불리는 가장 작은 핵으로 구성됩니다. 인력의 범위는 매우 짧기 때문에 양성자와 중성자가 결합하려면 서로 매우 가까워야 합니다. 이 강한 인력은 전하를 띤 양성자의 자연적인 반발력을 극복합니다.

양성자, 중성자 및 전자

핵 물리학과 같은 과학 발전의 강력한 원동력은 중성자의 발견이었습니다(1932). 우리는 이에 대해 러더퍼드의 학생이었던 영국 물리학자에게 감사해야 합니다. 중성자란 무엇입니까? 이것은 자유 상태에서 단 15분 만에 소위 질량이 없는 중성 입자라고 불리는 양성자, 전자 및 중성미자로 붕괴될 수 있는 불안정한 입자입니다.

입자는 전하가 없고 중성이기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 중성자는 밀도가 매우 높습니다. 고립된 상태에서 중성자 하나의 질량은 1.67·10-27에 불과하며, 중성자가 촘촘하게 들어 있는 티스푼 하나를 취하면 그 결과로 나오는 물질의 무게는 수백만 톤에 이릅니다.

원소의 핵에 있는 양성자의 수를 원자 번호라고 합니다. 이 숫자는 각 요소에 고유한 정체성을 부여합니다. 탄소와 같은 일부 원소의 원자에서 핵의 양성자 수는 항상 동일하지만 중성자 수는 다를 수 있습니다. 핵에 특정 수의 중성자를 가진 주어진 원소의 원자를 동위원소라고 합니다.

단일 중성자는 위험합니까?

중성자란 무엇입니까? 이는 양성자와 함께 에 포함되는 입자입니다. 그러나 때로는 단독으로 존재할 수도 있습니다. 중성자가 원자핵 외부에 있으면 잠재적으로 위험한 특성을 갖게 됩니다. 고속으로 움직일 때 치명적인 방사선을 생성합니다. 사람과 동물을 죽일 수 있는 능력으로 알려진 소위 중성자 폭탄은 무생물의 물리적 구조에 최소한의 영향을 미칩니다.

중성자는 원자의 매우 중요한 부분입니다. 이러한 입자의 높은 밀도는 속도와 결합되어 극도의 파괴력과 에너지를 제공합니다. 결과적으로, 그들은 공격하는 원자의 핵을 변경하거나 심지어 찢어버릴 수도 있습니다. 중성자는 순 중성 전하를 갖고 있지만 전하와 관련하여 서로 상쇄되는 하전된 구성 요소로 구성됩니다.

원자의 중성자는 작은 입자입니다. 양성자와 마찬가지로 너무 작아서 전자현미경으로도 볼 수 없지만, 그것이 원자의 행동을 설명할 수 있는 유일한 방법이기 때문에 존재합니다. 중성자는 원자의 안정성에 매우 중요하지만 원자 중심 밖에서는 오랫동안 존재할 수 없으며 평균 885초(약 15분)만에 붕괴됩니다.

첫 번째 장. 안정한 핵의 특성

핵은 핵력에 의해 묶인 양성자와 중성자로 구성되어 있다고 이미 위에서 말했습니다. 원자 질량 단위로 핵의 질량을 측정하면 양성자의 질량에 질량수라는 정수를 곱한 값에 가까워야 합니다. 핵의 전하가 질량수라면 이는 핵에 양성자와 중성자가 포함되어 있음을 의미합니다. (핵의 중성자 수는 일반적으로 다음과 같이 표시됩니다.

커널의 이러한 속성은 기호 표기법에 반영되며 나중에 다음 형식으로 사용됩니다.

여기서 X는 원자핵이 속한 원소의 이름입니다(예: 핵: 헬륨 - , 산소 - , 철 - 우라늄

안정한 핵의 주요 특징에는 전하, 질량, 반경, 기계적 및 자기적 모멘트, 여기 상태의 스펙트럼, 패리티 및 사중극자 모멘트가 포함됩니다. 방사성(불안정한) 핵은 추가로 수명, 방사성 변형 유형, 방출된 입자의 에너지 및 기타 여러 특수 특성을 특징으로 하며 이에 대해서는 아래에서 설명합니다.

먼저 핵을 구성하는 기본 입자인 양성자와 중성자의 성질을 살펴보겠습니다.

§ 1. 양성자와 중성자의 기본 특성

무게.전자 질량 단위: 양성자 질량, 중성자 질량.

원자 질량 단위: 양성자 질량, 중성자 질량

에너지 단위에서 양성자의 나머지 질량은 중성자의 나머지 질량입니다.

전하. q는 입자와 전기장의 상호작용을 특성화하는 매개변수로, 전자 전하 단위로 표현됩니다.

모든 기본 입자는 0 또는 양성자의 전하와 동일한 양의 전기를 운반합니다. 중성자의 전하는 0입니다.

회전.양성자와 중성자의 스핀은 동일합니다. 두 입자 모두 페르미온이고 페르미-디랙 통계에 따라 파울리 원리를 따릅니다.

자기 순간.전자 질량 대신 전자의 자기 모멘트를 결정하는 식 (10)에 양성자 질량을 대입하면 다음을 얻습니다.

그 양을 핵자석이라고 합니다. 전자와 유사하게 양성자의 스핀 자기 모멘트는 다음과 같다고 가정할 수 있습니다. 그러나 경험에 따르면 양성자 자신의 자기 모멘트는 핵 마그네톤보다 더 큽니다. 현대 데이터에 따르면

또한, 충전되지 않은 입자인 중성자도 0과 다르고 다음과 같은 자기 모멘트를 갖는 것으로 나타났습니다.

중성자에 자기 모멘트가 존재하고 양성자에 자기 모멘트가 이렇게 크다는 것은 입자의 점 성질에 대한 가정과 모순됩니다. 최근 몇 년 동안 얻은 많은 실험 데이터에 따르면 양성자와 중성자는 모두 복잡한 불균일 구조를 가지고 있습니다. 중성자의 중심에는 양전하가 있고 주변에는 입자 부피에 분포된 크기와 동일한 음전하가 있습니다. 그러나 자기 모멘트는 흐르는 전류의 크기뿐만 아니라 전류가 덮는 면적에 의해서도 결정되므로 생성된 자기 모멘트는 동일하지 않습니다. 따라서 중성자는 일반적으로 중성을 유지하면서 자기 모멘트를 가질 수 있습니다.

핵자의 상호 변형.중성자의 질량은 양성자 질량보다 0.14% 더 크며, 전자 질량의 2.5배입니다.

자유 상태에서 중성자는 양성자, 전자, 반중성미자로 붕괴합니다. 평균 수명은 17분에 가깝습니다.

양성자는 안정한 입자이다. 그러나 핵 내부에서는 중성자로 변할 수 있습니다. 이 경우 반응은 다음 계획에 따라 진행됩니다.

왼쪽과 오른쪽의 입자 질량 차이는 핵의 다른 핵자가 양성자에 전달하는 에너지에 의해 보상됩니다.

양성자와 중성자는 동일한 스핀과 거의 동일한 질량을 가지며 서로 변환될 수 있습니다. 이 쌍의 입자들 사이에 작용하는 핵력도 동일하다는 것은 나중에 보여질 것입니다. 따라서 그들은 일반적인 이름 인 핵자로 불리며 핵자는 전자기장과의 관계가 다른 양성자와 중성자의 두 가지 상태에있을 수 있다고 말합니다.

중성자와 양성자는 본질적으로 비전기적인 핵력의 존재로 인해 상호 작용합니다. 핵력의 기원은 중간자 교환에 있습니다. 양성자와 저에너지 중성자 사이의 상호 작용의 위치 에너지가 그들 사이의 거리에 미치는 영향을 묘사하면 대략 그림 1에 표시된 그래프와 같습니다. 5, a, 즉 잠재적 우물의 모양을 가지고 있습니다.

쌀. 5. 핵자 사이의 거리에 대한 잠재적 상호작용 에너지의 의존성: a - 중성자-중성자 또는 중성자-양성자 쌍의 경우; b - 양성자-양성자 쌍의 경우

원자 질량 단위
원자 질량 단위

원자 질량 단위 (오전 또는 )는 탄소 동위원소 12C 원자 질량의 1/12에 해당하는 질량 단위로, 원자 및 핵 물리학에서 분자, 원자, 핵, 양성자 및 중성자의 질량을 표현하는 데 사용됩니다. 1amu ( ) ≒ 1.66054 . 10 -27kg. 핵 및 입자 물리학에서는 질량 대신 아인슈타인의 관계식 E = mc 2에 따라 에너지 등가 mc 2, 1 전자볼트(eV) 및 그 파생어가 에너지 단위로 사용됩니다. 1 킬로전자볼트(keV) = 10 3 eV, 1 메가전자볼트(MeV) = 10 6eV, 1기가전자볼트(GeV) = 10·9eV, 1테라전자볼트(TeV) = 10·12eV 등 1eV는 1V 전위차의 전기장을 통과할 때 단일 하전 입자(예: 전자 또는 양성자)가 획득하는 에너지입니다. 알려진 바와 같이, 1eV = 1.6이다. 10 -12 에르그 = 1.6. 10 -19 J. 에너지 단위
1amu ( )931.494MeV. 양성자(m p) 및 중성자(m n) 질량 원자 질량 단위와 에너지 단위는 다음과 같습니다: m p ≒ 1.0073 ≒ 938.272MeV/ 2부터, mn ≒ 1.0087 ≒ 939.565MeV/s 2 . ~1%의 정확도로 양성자와 중성자의 질량은 1원자 질량 단위(1 ).

원자의 크기와 질량은 작습니다. 원자의 반경은 10-10m, 핵의 반경은 10-15m이며, 원자의 질량은 원소 원자 1몰의 질량을 1몰에 있는 원자의 수로 나누어 결정됩니다. (NA = 6.02·10 23 mol -1). 원자의 질량은 10 -27 ~ 10 -25 kg 범위 내에서 다양합니다. 일반적으로 원자의 질량은 원자질량단위(amu)로 표현됩니다. 오전에 탄소 동위원소 12C 원자 질량의 1/12을 취합니다.

원자의 주요 특징은 핵의 전하(Z)와 질량수(A)입니다. 원자의 전자 수는 핵의 전하와 같습니다. 원자의 성질은 핵의 전하, 전자의 수, 원자 내 상태에 따라 결정됩니다.

핵의 기본 성질과 구조(원자핵 구성 이론)

1. 모든 원소(수소 제외)의 원자핵은 양성자와 중성자로 구성됩니다.

2. 핵의 양성자 수에 따라 양전하(Z) 값이 결정됩니다. - 멘델레예프의 주기율표에 있는 화학 원소의 일련 번호입니다.

3. 원자의 질량은 주로 핵(원자 질량의 99.97%)에 집중되어 있으므로 양성자와 중성자의 총 수는 질량의 값입니다. 핵입자(양성자와 중성자)를 총칭하여 핵자( "커널"을 의미하는 라틴어 핵에서 유래). 총 핵자 수는 질량수에 해당합니다. 원자 질량 A는 가장 가까운 정수로 반올림됩니다.

동일한 코어 , 하지만 다르다 호출된다 동위원소. 동일한 코어 다르다 , 라고 불린다 등압선. 전체적으로 약 300개의 화학 원소의 안정 동위원소와 2000개 이상의 천연 및 인공적으로 생산된 방사성 동위원소가 알려져 있습니다.

4. 핵의 중성자 수 N질량수( ) 및 일련번호( ):

5. 커널의 크기가 특징입니다 코어 반경, 이는 핵심 경계가 흐려짐으로 인해 조건부 의미를 갖습니다.

핵 물질의 밀도는 10 17 kg/m 3 정도이며 모든 핵에 대해 일정합니다. 이는 가장 밀도가 높은 일반 물질의 밀도를 훨씬 초과합니다.

양성자-중성자 이론은 원자핵의 구성과 원자 번호 및 원자 질량과의 관계에 대한 아이디어에서 이전에 발생했던 모순을 해결할 수 있게 해주었습니다.

핵결합에너지운동 에너지를 전달하지 않고 핵을 구성 핵자로 나누기 위해 수행해야 하는 작업의 양에 의해 결정됩니다. 에너지 보존 법칙에 따르면 핵이 형성되는 동안 핵이 구성 핵자로 분열되는 동안 소비되어야 하는 것과 동일한 에너지가 방출되어야 합니다. 핵의 결합 에너지는 핵을 구성하는 모든 자유 핵자의 에너지와 핵 내 에너지의 차이입니다.

핵이 형성되면 질량이 감소합니다. 핵의 질량은 구성 핵자의 질량을 합한 것보다 작습니다. 핵 형성 중 핵 질량 감소는 결합 에너지 방출로 설명됩니다. 만약에 sv는 핵 형성 중에 방출되는 에너지의 양이고, 해당 질량 Dm은 다음과 같습니다.

~라고 불리는 대량 결함구성 핵자로부터 핵이 형성되는 동안 총 질량의 감소를 특징으로합니다. 하나의 원자 질량 단위는 원자력 에너지 단위(a.u.e.): a.u.e.=931.5016 MeV.

특정 핵 결합 에너지 w핵자 당 결합 에너지는 다음과 같습니다. SV= . 크기 평균 8 MeV/핵자. 핵의 핵자 수가 증가하면 비결합에너지가 감소합니다.

원자핵의 안정성에 대한 기준주어진 등압선에 대한 안정한 핵의 양성자와 중성자 수 사이의 비율입니다. ( = const).

핵전력

1. 핵 상호작용은 특별한 현상이 있음을 나타냅니다. 핵전력, 고전 물리학에서 알려진 어떤 유형의 힘(중력 및 전자기)으로도 환원될 수 없습니다.

2. 핵전력은 단거리 전력이다. 그들은 10-15m 정도의 핵에 있는 핵자 사이의 아주 작은 거리에서만 나타납니다. 길이 (1.5 x 2.2)10-15m라고 합니다. 핵전력의 범위.

3. 핵전력이 감지되었습니다. 요금 독립: 두 핵자 사이의 인력은 핵자의 전하 상태(양성자 또는 핵자)에 관계없이 동일합니다. 핵력의 전하 독립성은 결합 에너지의 비교에서 분명합니다. 미러 코어. 이것은 핵자의 총 개수가 같지만, 한 쪽의 양성자 개수가 다른 쪽의 중성자 개수와 같은 핵을 가리키는 이름입니다. 예를 들어, 헬륨 핵 중수소 삼중수소 - .

4. 핵력에는 포화 특성이 있는데, 이는 핵의 핵이 가장 가까운 제한된 수의 이웃 핵자와만 상호 작용한다는 사실에서 나타납니다. 이것이 핵의 결합 에너지가 질량수(A)에 선형적으로 의존하는 이유입니다. 핵력의 거의 완전한 포화는 매우 안정적인 형성인 a-입자에서 달성됩니다.

방사능, g-방사선, a 및 b - 붕괴

1.방사능한 화학 원소의 불안정한 동위원소가 다른 원소의 동위원소로 변환되는 현상으로 기본 입자, 핵 또는 하드 엑스레이가 방출됩니다. 자연 방사능자연적으로 발생하는 불안정한 동위원소에서 관찰되는 방사능이라고 합니다. 인공 방사능핵반응의 결과로 얻은 동위원소의 방사능을 말한다.

2. 일반적으로 모든 유형의 방사능에는 감마선(단단파 방사선)의 방출이 수반됩니다. 감마선은 방사성 변환의 여기 생성물의 에너지를 감소시키는 주요 형태입니다. 방사성 붕괴를 겪고 있는 핵을 핵이라고 한다. 모성; 신흥 자회사일반적으로 핵은 여기되는 것으로 밝혀지고 바닥 상태로의 전이에는 g- 광자의 방출이 동반됩니다.

3. 알파붕괴특정 화학 원소의 핵에 의한 a 입자의 방출이라고 합니다. 알파 붕괴는 질량수가 많은 무거운 핵의 특성입니다. >200 및 핵 혐의 >82. 이러한 핵 내부에서는 각각 2개의 양성자와 2개의 중성자로 구성된 고립된 a-입자가 형성됩니다. 원소의 원자가 형성되어 원소 주기율표 D.I. 멘델레예프(PSE) 질량수가 4단위 미만인 원래 방사성 원소 왼쪽에 있는 두 개의 셀(Soddy-Faience 규칙):

4. 베타 붕괴라는 용어는 세 가지 유형의 핵 변환을 의미합니다. 전자(b-) 그리고 양전자(b+) 붕괴뿐만 아니라 전자 캡처.

b-붕괴는 상대적으로 중성자가 풍부한 핵에서 주로 발생합니다. 이 경우 핵의 중성자는 전하와 질량이 0인 양성자, 전자, 반중성미자()로 붕괴됩니다.

b-붕괴 동안에는 양성자와 중성자의 총 개수가 유지되고 전하량이 1씩 증가하므로 동위원소의 질량수는 변하지 않습니다. 따라서, 생성된 화학 원소의 원자는 PSE에 의해 원래 원소에서 오른쪽으로 한 셀 이동하지만 질량수는 변하지 않습니다.(Soddy-Faience 규칙):

b+- 붕괴는 상대적으로 양성자가 풍부한 핵에서 주로 발생합니다. 이 경우 핵의 양성자는 중성자, 양전자, 중성미자로 붕괴됩니다().

.

b+ 붕괴 동안에는 양성자와 중성자의 총 개수가 유지되고 전하량이 1씩 감소하므로 동위원소의 질량수는 변하지 않습니다. 따라서, 생성된 화학 원소의 원자는 PSE에 의해 원래 원소에서 왼쪽으로 한 셀 이동하지만 질량수는 변하지 않습니다.(Soddy-Faience 규칙):

5. 전자 포획의 경우 변환은 핵에 가장 가까운 층의 전자 중 하나가 사라지는 것으로 구성됩니다. 중성자로 변하는 양성자는 전자를 "포획"합니다. 여기서 '전자 캡처'라는 용어가 유래되었습니다. b± 캡처와 달리 전자 캡처에는 특성 X선 방사선이 수반됩니다.

6. b-붕괴는 자연 방사성 핵뿐만 아니라 인공 방사성 핵에서도 발생합니다. b+ 붕괴는 인공 방사능 현상의 특징입니다.

7. g-방사선: 여기되면 원자핵은 단파장 및 고주파수의 전자기 방사선을 방출하는데, 이는 X-선보다 더 강하고 관통력이 좋습니다. 결과적으로 핵의 에너지는 감소하지만 핵의 질량수와 전하는 변하지 않습니다. 따라서 화학 원소가 다른 원소로 변형되는 것은 관찰되지 않으며 원자핵은 덜 들뜬 상태로 들어갑니다.



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