Ядро- протон мен нейтронның байланысқан жүйесі

Атом ядросы оң зарядталған протоннан және электр заряды жоқ нейтроннан тұрады. Протон мен нейтронның массалары жуықтап алғанда өзара тең деп санауға болады. Ядролық бөлшектердің массасы массаның атомдық бірлігімен өлшенеді. Сонда 1 м.а.б. көміртек атомының бейтарап. изотоптың масса бөлігіне тең яғни Авогадро санының кері шамасынан мына түрде есептеп шығаруға болады.

1923 жылы Д. Иваненко мен В. Гейзенберг ядроның протон нейтронды моделін ұсынды. Осыған сәйкеспротонның массасы m_е= 1,6726*10^-27 кг =1836 m_е, мұндағы m_е— электрон массасы. Ал нейтронның массасы m_е= 1,6749*10^-27кг=1839 m_е. Пртондар мен нейтрондарды нуклондар ( латынның nucleus ядро деген сөзінен шыққан) деп аталады. Атом ядросындағы барлық нуклондар саны массалықсандар (А) деп аталады. Атом яжросының радиусы шамамен 10^-15 м болады. Жіп үзілген дәл өлшеулер ядроның радиусы ядролық бөлшектердің санына тәуелді екенін көрсетеді. Ол тәулелділік мына өрнекпен анықталады:

R=(1,5*10^-15м)

А- массалық сандарА=Z+N.

Массаның атомдық бірлігімен (м.а.б.) берілген атом массасын көрсететін бүтін сан ядродағы протон нейтрон санының қосындысын береді. Ядродағы пртондар саны атом қабықшасындағы электрондар санына тең. Ендіше ядродағы протондар санының Менделеев кестесіндегі Z элементінің атомдық номеріне тең. Сонда массалық сан мен реттік санның айырмасы ядродағы нейтрондар санын береді, яғни N= A-Z . бұдан массалық саны А= Z+N тең .

Атом ядросындағы зарядтар санының Z=(n+p)N десек онда Менделеев кестесіндегі элементтер саны 107 болғандықтан зарядтар саны Z=1+107 болады. Егер атом ядросының зарядтар саны (Z) бірдей, ал массалық саны (А) әр түрлі болса, ядролар изотоптар деп аталады. Ал керісінше массалар саны (А) бірдей, бірақ зарядтар саны (Z) әртүрлі болатын ядролар изоюаралар деп аталады. Мысалы: оттектің үш изотобы бар — , , сол сияқты , , ядроларының массалары бірдейболғандыцқтан оларды изобаралар мысалдары бола алады. Барлық атом ядролары үшін олардың орташа тығыздығы = 10¹⁷ кг/м³ .

Атомдар ядросында нуклондар арасындағы күштер ядролық күштер деп аталады. Оның мынадай қасиеттері болады:

• ядролық күштердің әсер ету қашықтағы шамамен r=2*10^-15 м
• бұл күштер қанығу қасиетіне ие болады. Бір нуклон тек белгілі нуклондар мен ғана әсерлеседі. Қанығудың себебі ядродағы нуклондар саны артқанымен олардың меншікті бойланы энергиясы тұрақты болып қалады.
• Ядролық күштер нуклондардың зарядына байланысты болмайды. Яғни екі протонның екі нейтронның және нейтрон-протонның өзара тарьтылыс күштері бірдей болады.
• Бұл күштер табиғатта кездесетін күштердің ең қуаттысы. Мысалы : электромагниттік күштрден жүз есе арттық, сондықтан нуклондардың өзара әсерін көбінесе күшті өзара әсерлер деп аталады.
• Ядролық күштер кулондық күштері сияқты центрлік күштер қатарына жатпайды.
• Мұндай күштер өзара әсерлесуде нуклондар сипндерінің бағдарлануына тәуелді.

Енді ядродағы нуклондардың қасиеттерін сипаттайтын мына кестеге назар аударайық.