அணுக்கரு. கர்னல் பரிமாணங்கள்

அணு என்பது மிகச்சிறிய துகள் இரசாயன உறுப்பு, அனைத்தையும் சேமிக்கிறது இரசாயன பண்புகள். ஒரு அணு ஒரு கருவைக் கொண்டுள்ளது, இது நேர்மறை மின் கட்டணம் மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. எந்த இரசாயன தனிமத்தின் அணுக்கருவின் மின்னூட்டம் Z மற்றும் e இன் உற்பத்திக்கு சமம், இங்கு Z என்பது அணு எண் இந்த உறுப்புவேதியியல் தனிமங்களின் கால அட்டவணையில், e என்பது அடிப்படையின் மதிப்பு மின் கட்டணம்.

எதிர் மின்னணுஎதிர்மறை மின்னூட்டம் e=1.6·10 -19 கூலம்ப்கள் கொண்ட ஒரு பொருளின் மிகச்சிறிய துகள், இது ஒரு அடிப்படை மின் கட்டணமாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. எலெக்ட்ரான்கள், அணுக்கருவைச் சுற்றி சுழலும், எலக்ட்ரான் ஷெல்களான கே, எல், எம் போன்றவற்றில் அமைந்துள்ளன. கே என்பது அணுக்கருவுக்கு மிக நெருக்கமான ஷெல் ஆகும். ஒரு அணுவின் அளவு அதன் எலக்ட்ரான் ஷெல் அளவைக் கொண்டு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு அணு எலக்ட்ரான்களை இழந்து நேர்மறை அயனியாக மாறலாம் அல்லது எலக்ட்ரான்களைப் பெற்று எதிர்மறை அயனியாக மாறலாம். ஒரு அயனியின் சார்ஜ் இழந்த அல்லது பெற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிக்கிறது. ஒரு நடுநிலை அணுவை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனியாக மாற்றும் செயல்முறை அயனியாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அணுக்கரு (அணுவின் மையப் பகுதி) அடிப்படை அணு துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள். அணுக்கருவின் ஆரம் அணுவின் ஆரத்தை விட தோராயமாக ஒரு லட்சம் மடங்கு சிறியது. அணுக்கருவின் அடர்த்தி மிக அதிகம். புரோட்டான்கள்- இவை ஒற்றை நேர்மறை மின் கட்டணம் மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரானின் வெகுஜனத்தை விட 1836 மடங்கு அதிகமான நிறை கொண்ட நிலையான அடிப்படைத் துகள்கள். புரோட்டான் என்பது ஹைட்ரஜனின் லேசான தனிமத்தின் அணுவின் கரு ஆகும். கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை Z. நியூட்ரான்புரோட்டானின் வெகுஜனத்திற்கு மிக நெருக்கமான நிறை கொண்ட ஒரு நடுநிலை (மின்சாரம் இல்லாத) அடிப்படைத் துகள் ஆகும். கருவின் நிறை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருப்பதால், ஒரு அணுவின் கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை A - Z க்கு சமம், இங்கு A என்பது கொடுக்கப்பட்ட ஐசோடோப்பின் நிறை எண் (பார்க்க). நியூக்ளியஸை உருவாக்கும் புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் நியூக்ளியோன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கருவில், நியூக்ளியோன்கள் சிறப்பு அணுசக்தி சக்திகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

அணுக்கருவில் ஒரு பெரிய ஆற்றல் இருப்பு உள்ளது, இது அணுக்கரு எதிர்வினைகளின் போது வெளியிடப்படுகிறது. அணுக்கருக்கள் அடிப்படைத் துகள்கள் அல்லது பிற தனிமங்களின் கருக்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அணுக்கரு எதிர்வினைகள் ஏற்படுகின்றன. அணுக்கரு எதிர்வினைகளின் விளைவாக, புதிய கருக்கள் உருவாகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு நியூட்ரான் ஒரு புரோட்டானாக மாறலாம். இந்த வழக்கில், ஒரு பீட்டா துகள், அதாவது, ஒரு எலக்ட்ரான், கருவில் இருந்து வெளியேற்றப்படுகிறது.

நியூக்ளியஸில் ஒரு புரோட்டானை நியூட்ரானாக மாற்றுவது இரண்டு வழிகளில் மேற்கொள்ளப்படலாம்: எலக்ட்ரானின் வெகுஜனத்திற்கு சமமான நிறை கொண்ட ஒரு துகள், ஆனால் பாசிட்ரான் (பாசிட்ரான் சிதைவு) எனப்படும் நேர்மறை மின்னூட்டத்துடன் வெளிப்படுகிறது. அணுக்கரு, அல்லது அணுக்கரு அதன் அருகில் உள்ள K-ஷெல்லில் இருந்து எலக்ட்ரான்களில் ஒன்றைப் பிடிக்கிறது (K-capture).

சில நேரங்களில் உருவாகும் கருவானது அதிகப்படியான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது (உற்சாகமான நிலையில் உள்ளது) மேலும், சாதாரண நிலைக்குச் சென்று, அதிகப்படியான ஆற்றலை வடிவத்தில் வெளியிடுகிறது. மின்காந்த கதிர்வீச்சுமிகக் குறுகிய அலைநீளத்துடன் - . அணுசக்தி எதிர்வினைகளின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல் நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது பல்வேறு தொழில்கள்தொழில்.

ஒரு அணு (கிரேக்க அணுக்கள் - பிரிக்க முடியாதது) என்பது அதன் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும். ஒவ்வொரு தனிமமும் ஒரு குறிப்பிட்ட வகை அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. அணு ஒரு கருவைக் கொண்டுள்ளது, இது நேர்மறை மின் கட்டணத்தையும், எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களையும் (பார்க்க), அதன் எலக்ட்ரான் ஷெல்களை உருவாக்குகிறது. அணுக்கருவின் மின் கட்டணத்தின் அளவு Z-e க்கு சமம், அங்கு e என்பது எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்திற்கு (4.8·10 -10 மின்சார அலகுகள்) சமமான அடிப்படை மின்சுமை ஆகும், மேலும் Z என்பது இந்த தனிமத்தின் அணு எண் வேதியியல் கூறுகளின் கால அமைப்பு (பார்க்க.). அயனியாக்கம் செய்யப்படாத அணு நடுநிலையாக இருப்பதால், அதில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையும் Z க்கு சமமாக இருக்கும். அணுக்கருவின் கலவை (அணுக்கருவைப் பார்க்கவும்) நியூக்ளியோன்கள், எலக்ட்ரானின் வெகுஜனத்தை விட சுமார் 1840 மடங்கு அதிகமான நிறை கொண்ட அடிப்படைத் துகள்கள் ஆகியவை அடங்கும். (9.1 10 - 28 g க்கு சமம்), புரோட்டான்கள் (பார்க்க), நேர்மறை மின்னேற்றம் மற்றும் நியூட்ரான்கள் சார்ஜ் இல்லாதவை (பார்க்க). அணுக்கருவில் உள்ள நியூக்ளியோன்களின் எண்ணிக்கை வெகுஜன எண் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் A என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. Z க்கு சமமான அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை, அணுவிற்குள் நுழையும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் ஆகியவற்றை தீர்மானிக்கிறது. அணுவின் பண்புகள். கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை A-Z ஆகும். ஐசோடோப்புகள் ஒரே தனிமத்தின் வகைகளாகும், இவற்றின் அணுக்கள் வெகுஜன எண் A இல் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன, ஆனால் ஒரே Z ஐக் கொண்டுள்ளன. எனவே, ஒரே தனிமத்தின் வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகளின் அணுக்களின் கருக்களில் வெவ்வேறு எண்களில் நியூட்ரான்கள் உள்ளன. அதே எண்புரோட்டான்கள். ஐசோடோப்புகளைக் குறிக்கும் போது, ​​நிறை எண் A என்பது தனிமக் குறியீட்டின் மேலேயும், அணு எண் கீழேயும் எழுதப்படும்; எடுத்துக்காட்டாக, ஆக்ஸிஜனின் ஐசோடோப்புகள் குறிக்கப்படுகின்றன:

ஒரு அணுவின் பரிமாணங்கள் எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் பரிமாணங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன மற்றும் அனைத்து Z க்கும் 10 -8 செமீ வரிசையின் மதிப்பாகும், ஏனெனில் ஒரு அணுவின் அனைத்து எலக்ட்ரான்களின் நிறை கருவின் வெகுஜனத்தை விட பல ஆயிரம் மடங்கு குறைவாக உள்ளது , அணுவின் நிறை நிறை எண்ணுக்கு விகிதாசாரமாகும். உறவினர் நிறைகொடுக்கப்பட்ட ஐசோடோப்பின் அணுவானது கார்பன் ஐசோடோப்பு C12 இன் அணுவின் நிறை தொடர்பாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது 12 அலகுகளாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது, மேலும் இது ஐசோடோப்பு நிறை என அழைக்கப்படுகிறது. இது தொடர்புடைய ஐசோடோப்பின் வெகுஜன எண்ணுக்கு நெருக்கமாக மாறிவிடும். ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணுவின் ஒப்பீட்டு எடை என்பது ஐசோடோபிக் எடையின் சராசரி (ஒரு குறிப்பிட்ட தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகளின் ஒப்பீட்டு மிகுதியைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது) மதிப்பு மற்றும் அணு எடை (நிறை) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அணு ஒரு நுண்ணிய அமைப்பாகும், மேலும் அதன் அமைப்பு மற்றும் பண்புகளை குவாண்டம் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி மட்டுமே விளக்க முடியும், இது முக்கியமாக 20 ஆம் நூற்றாண்டின் 20 களில் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் அணு அளவில் நிகழ்வுகளை விவரிக்கும் நோக்கம் கொண்டது. நுண் துகள்கள் - எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள், அணுக்கள் போன்றவை - கார்பஸ்குலர் துகள்களுக்கு கூடுதலாக, இருப்பதை சோதனைகள் காட்டுகின்றன. அலை பண்புகள், மாறுபாடு மற்றும் குறுக்கீடு ஆகியவற்றில் வெளிப்படுகிறது. குவாண்டம் கோட்பாட்டில், நுண்ணிய பொருள்களின் நிலையை விவரிக்க, ஒரு குறிப்பிட்ட அலை புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு அலை செயல்பாடு (Ψ- செயல்பாடு) மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த செயல்பாடு ஒரு நுண்ணிய பொருளின் சாத்தியமான நிலைகளின் நிகழ்தகவுகளை தீர்மானிக்கிறது, அதாவது, அதன் சில பண்புகளின் வெளிப்பாட்டிற்கான சாத்தியமான சாத்தியக்கூறுகளை வகைப்படுத்துகிறது. இந்தச் செயல்பாட்டைக் கண்டறிய ஒருவரை அனுமதிக்கும் இடம் மற்றும் நேரத்தில் Ψ செயல்பாட்டின் மாறுபாட்டின் விதி (ஷ்ரோடிங்கரின் சமன்பாடு), கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸில் நியூட்டனின் இயக்க விதிகளைப் போலவே குவாண்டம் கோட்பாட்டிலும் அதே பங்கு வகிக்கிறது. பல சந்தர்ப்பங்களில் ஷ்ரோடிங்கர் சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பது அமைப்பின் தனித்துவமான சாத்தியமான நிலைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அணுவின் விஷயத்தில், வெவ்வேறு (அளவிடப்பட்ட) ஆற்றல் மதிப்புகளுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான்களுக்கான அலை செயல்பாடுகளின் தொடர் பெறப்படுகிறது. குவாண்டம் கோட்பாட்டின் முறைகளால் கணக்கிடப்பட்ட அணு ஆற்றல் நிலைகளின் அமைப்பு, ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியில் சிறந்த உறுதிப்படுத்தலைப் பெற்றுள்ளது. ஒரு அணுவை தரை நிலையிலிருந்து மிகக் குறைந்த நிலைக்கு மாற்றுதல் ஆற்றல் நிலை E 0, எந்த ஒரு உற்சாகமான நிலையிலும் E i நிகழ்கிறது, ஆற்றலின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியை E i - E 0 உறிஞ்சும் போது. ஒரு உற்சாகமான அணு குறைந்த உற்சாகமான அல்லது தரை நிலைக்கு செல்கிறது, பொதுவாக ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுவதன் மூலம். இந்த வழக்கில், ஃபோட்டான் ஆற்றல் hv இரண்டு நிலைகளில் அணுவின் ஆற்றல்களில் உள்ள வேறுபாட்டிற்கு சமம்: hv = E i - E k என்பது பிளாங்கின் மாறிலி (6.62·10 -27 erg·sec), v என்பது அதிர்வெண் ஒளியின்.

அணு நிறமாலைக்கு கூடுதலாக, குவாண்டம் கோட்பாடு அணுக்களின் பிற பண்புகளை விளக்குவதை சாத்தியமாக்கியது. குறிப்பாக, வேலன்ஸ், வேதியியல் பிணைப்புகளின் தன்மை மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு ஆகியவை விளக்கப்பட்டு, தனிமங்களின் கால அட்டவணையின் கோட்பாடு உருவாக்கப்பட்டது.

மெல்லிய தங்கப் படலத்தின் வழியாக ஆல்பா துகள் செல்வதை ஆய்வு செய்து (பிரிவு 6.2 ஐப் பார்க்கவும்), ஈ. ரதர்ஃபோர்ட் அணுவானது ஒரு கனமான நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் அதைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது என்ற முடிவுக்கு வந்தார்.

கோர் அணுவின் மையப் பகுதி என்று அழைக்கப்படுகிறது,இதில் அணுவின் கிட்டத்தட்ட முழு நிறை மற்றும் அதன் நேர்மறை கட்டணம் .

IN அணுக்கருவின் கலவை அடிப்படை துகள்கள் அடங்கும் : புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் (நியூக்ளியோன்கள் லத்தீன் வார்த்தையிலிருந்து கரு- கோர்) அணுக்கருவின் அத்தகைய புரோட்டான்-நியூட்ரான் மாதிரியை சோவியத் இயற்பியலாளர் 1932 இல் டி.டி. இவானென்கோ. புரோட்டான் நேர்மறை மின்னேற்றம் e + = 1.06 10 –19 C மற்றும் ஓய்வு நிறை கொண்டது மீ ப= 1.673·10 –27 கிலோ = 1836 மீ இ. நியூட்ரான் ( n) - ஓய்வு நிறை கொண்ட நடுநிலை துகள் மீ என்= 1.675 10 –27 கிலோ = 1839 மீ இ(எலக்ட்ரான் நிறை எங்கே மீ இ, சமம் 0.91·10 –31 கிலோ). படத்தில். படம் 9.1 ஹீலியம் அணுவின் கட்டமைப்பை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் - 21 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் உள்ள யோசனைகளின்படி காட்டுகிறது.

முக்கிய கட்டணம் சமம் Ze, எங்கே இ- புரோட்டான் சார்ஜ், Z- கட்டண எண், சமம் வரிசை எண்மெண்டலீவின் தனிமங்களின் கால அட்டவணையில் உள்ள வேதியியல் உறுப்பு, அதாவது. கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை. கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை குறிக்கப்படுகிறது என். பொதுவாக Z > என்.

தற்போது அறியப்பட்ட கர்னல்கள் உடன் Z= 1 முதல் Z = 107 – 118.

கருவில் உள்ள நியூக்ளியோன்களின் எண்ணிக்கை ஏ = Z + என்அழைக்கப்பட்டது நிறை எண் . அதே கொண்ட கோர்கள் Z, ஆனால் வேறுபட்டது ஏஅழைக்கப்படுகின்றன ஐசோடோப்புகள். கோர்ஸ் என்று, அதே கொண்டு ஏவெவ்வேறு வேண்டும் Z, அழைக்கப்படுகின்றன ஐசோபார்கள்.

நியூக்ளியஸ் நடுநிலை அணுவின் அதே குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது, எங்கே எக்ஸ்- ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் சின்னம். உதாரணமாக: ஹைட்ரஜன் Z= 1 மூன்று ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது: – புரோட்டியம் ( Z = 1, என்= 0), – டியூட்டீரியம் ( Z = 1, என்= 1), - டிரிடியம் ( Z = 1, என்= 2), தகரத்தில் 10 ஐசோடோப்புகள் உள்ளன. பெரும்பாலானவற்றில், ஒரு இரசாயன தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகள் ஒரே வேதியியல் மற்றும் ஒத்தவை உடல் பண்புகள். மொத்தத்தில், சுமார் 300 நிலையான ஐசோடோப்புகள் மற்றும் 2000 க்கும் மேற்பட்ட இயற்கை மற்றும் செயற்கையாக பெறப்பட்டவை அறியப்படுகின்றன. கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள்.

கருவின் அளவு கருவின் ஆரம் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது கருவின் எல்லையின் மங்கலானதன் காரணமாக ஒரு வழக்கமான பொருளைக் கொண்டுள்ளது. E. Rutherford கூட, தனது சோதனைகளை பகுப்பாய்வு செய்து, கருவின் அளவு தோராயமாக 10-15 மீ (ஒரு அணுவின் அளவு 10-10 மீ) என்று காட்டினார். மையத்தின் ஆரம் கணக்கிடுவதற்கு ஒரு அனுபவ சூத்திரம் உள்ளது:

எங்கே ஆர் 0 = (1.3 – 1.7)·10 –15 மீ இது அணுக்கருவின் அளவு நியூக்ளியோன்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது.

அணுக்கருப் பொருளின் அடர்த்தி 10 17 கிலோ/மீ 3 என்ற அளவில் உள்ளது மற்றும் அனைத்து அணுக்களுக்கும் நிலையானது. இது அடர்த்தியான சாதாரண பொருட்களின் அடர்த்தியை கணிசமாக மீறுகிறது.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஆகும் ஃபெர்மியன்கள், ஏனெனில் சுற்ற வேண்டும் ħ /2.

அணுவின் கரு உள்ளது உள்ளார்ந்த கோண உந்தம் – அணு சுழற்சி :

,

(9.1.2)

எங்கே நான் – உள்(முழுமை)சுழல் குவாண்டம் எண்.

எண் நான்முழு எண் அல்லது அரை முழு எண் மதிப்புகள் 0, 1/2, 1, 3/2, 2, முதலியவற்றை ஏற்றுக்கொள்கிறது. உடன் கோர்கள் கூட ஏவேண்டும் முழு எண் சுழற்சி(அலகுகளில் ħ ) மற்றும் புள்ளிவிவரங்களுக்குக் கீழ்ப்படியுங்கள் போஸ்–ஐன்ஸ்டீன்(போஸான்கள்) உடன் கோர்கள் ஒற்றைப்படை ஏவேண்டும் அரை-முழு சுழல்(அலகுகளில் ħ ) மற்றும் புள்ளிவிவரங்களுக்குக் கீழ்ப்படியுங்கள் ஃபெர்மி–டைராக்(அவை. கருக்கள் - ஃபெர்மியன்கள்).

அணு துகள்கள் அவற்றின் சொந்த காந்த தருணங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை கருவின் காந்த தருணத்தை ஒட்டுமொத்தமாக தீர்மானிக்கின்றன. அணுக்கருக்களின் காந்தத் தருணங்களுக்கான அளவீட்டு அலகு அணு காந்தம் μ விஷம்:

இங்கே இ- எலக்ட்ரான் கட்டணத்தின் முழுமையான மதிப்பு, மீ ப- புரோட்டான் நிறை.

அணு காந்தம் உள்ளே மீ ப/மீ இ= போர் காந்தத்தை விட 1836.5 மடங்கு குறைவாக, அது பின்வருமாறு அணுக்களின் காந்த பண்புகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன காந்த பண்புகள்அதன் எலக்ட்ரான்கள் .

கருவின் சுழற்சிக்கும் அதன் காந்தத் தருணத்திற்கும் இடையே ஒரு தொடர்பு உள்ளது:

எங்கே γ விஷம் - அணு மின்காந்த விகிதம்.

நியூட்ரான் எதிர்மறை காந்த கணம் μ உள்ளது n≈ – 1.913μ விஷம் நியூட்ரான் சுழலின் திசையும் அதன் காந்த கணமும் எதிரெதிராக இருப்பதால். புரோட்டானின் காந்த கணம் நேர்மறை மற்றும் μ க்கு சமம் ஆர்≈ 2.793μ விஷம். அதன் திசையானது புரோட்டான் சுழற்சியின் திசையுடன் ஒத்துப்போகிறது.

அணுக்கருவின் மீது புரோட்டான்களின் மின்னேற்றத்தின் விநியோகம் பொதுவாக சமச்சீரற்றதாக இருக்கும். கோள சமச்சீரிலிருந்து இந்த பரவலின் விலகலின் அளவீடு கருவின் நான்குமுனை மின் கணம் கே. சார்ஜ் அடர்த்தி எல்லா இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்று கருதினால் கேகருவின் வடிவத்தால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எனவே, புரட்சியின் நீள்வட்டத்திற்கு

,

(9.1.5)

எங்கே பி- சுழல் திசையில் நீள்வட்டத்தின் அரை அச்சு, ஏ- செங்குத்து திசையில் அரை அச்சு. சுழல் திசையில் நீளமான கருவுக்கு, பி > ஏமற்றும் கே> 0. இந்த திசையில் தட்டையான மையத்திற்கு, பி < அமற்றும் கே < 0. Для сферического распределения заряда в ядре பி = அமற்றும் கே= 0. இது 0 அல்லது க்கு சமமான சுழல் கொண்ட கருக்களுக்கு பொருந்தும் ħ /2.

டெமோக்களைப் பார்க்க, பொருத்தமான ஹைப்பர்லிங்கைக் கிளிக் செய்யவும்:

கிரகங்களின் அளவுகள் மற்றும் சூரியன் கூட அளவுடன் ஒப்பிடும்போது சிறியது சூரிய குடும்பம். உதாரணமாக, பூமியிலிருந்து சூரியனுக்கான தூரம் பெரிய விட்டம்சூரியனின் அளவு தோராயமாக 100 மடங்கு, மற்றும் சூரியனிலிருந்து மிக தொலைதூர கிரகமான புளூட்டோவுக்கான தூரம் சூரியனின் விட்டத்தை விட 4,000 மடங்கு அதிகம். சூரியனின் கன அளவு மட்டுமே

■iwuoiuoьoJ - சூரியனில் இருந்து புளூட்டோவிற்கு உள்ள தூரத்திற்கு சமமான ஆரம் கொண்ட கோளத்தின் கன அளவு. அணுவின் அனைத்து எடையும் அதன் கருவில் குவிந்திருந்தாலும், அணுவின் பரிமாணங்களுடன் ஒப்பிடும்போது கருவின் பரிமாணங்கள் மிகவும் சிறியதாக இருந்தாலும், அணுவிலும் இதே நிலை ஏற்படுகிறது.

வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்களின் கருக்களின் விட்டம் ஒன்றுக்கொன்று சற்று வேறுபடுகிறது, ஆனால் பொதுவாக அணுவின் விட்டம் அணுவின் விட்டத்தை விட தோராயமாக 100,000 மடங்கு சிறியது. அதனால்

எனவே, அணுவில் "T" ஐ மட்டுமே உட்கரு ஆக்கிரமித்துள்ளது

அதன் தொகுதியின் ஒரு பகுதி (அளவுக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதை நாங்கள் உங்களுக்கு நினைவூட்டுகிறோம்

விட்டம் கொண்ட கனசதுரத்தால் நிரப்பப்பட்டது). ஒரு அணுவில் உள்ள கரு 2,000 மடங்கு ஆக்கிரமித்துள்ளது குறைந்த இடம்சூரிய குடும்பத்தில் சூரியனை விட.

உட்கருவை ஒரு முள் முனை அளவுக்கு பெரிதாக்கினால், அணுவானது ஒரு பெரிய நூறு மீட்டர் கூடத்தில் பொருந்தாது. நாம் ஒரு கோக் அளவுக்கு மையத்தை அதிகரித்தால் பாக்கெட் கடிகாரம், பின்னர் அணு ஒரு பெரிய கடல் நீராவியை விட பெரியதாக இருக்கும் (படம் 3).

அணுக்களின் உட்கருக்கள் ஒன்றையொன்று தொடும் அளவுக்குப் பொருளைச் சுருக்க முடியும் என்று இப்போது வைத்துக்கொள்வோம். 45,000 டன்கள் இடப்பெயர்ச்சி கொண்ட ஒரு பெரிய போர்க்கப்பல் ஒரு முள் தலையில் பொருந்தும்!

அணுக்கரு மற்றும் அதன் ஆற்றல் பற்றி பேசுவதே எங்கள் பணி. அணு மற்றும் அதன் அமைப்பைப் பற்றி இங்கு விரிவாகப் பேசப் போவதில்லை, மேலே இருந்தால் இதைப் பற்றி சுருக்கமாகப் பேச வேண்டும்.

கரு அணுவின் ஒரு பகுதியாக இருப்பதால் மட்டுமே கேள்வி. அணுவின் அமைப்பை அறியாமல், அணுக்கருவின் பண்புகளை ஆய்வு செய்ய இயலாது. எனவே, இயற்பியலாளர்கள் முதலில் அணுவை ஆற்றலுடன் ஆய்வு செய்தனர். அணுவின் அமைப்பு நன்கு அறியப்பட்ட 15 ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் அணுக்கரு பற்றிய ஆய்வு கவனத்திற்கு வந்தது, தற்போது, ​​அணுக்கருவின் பண்புகள் மற்றும் கட்டமைப்பு பற்றிய ஆய்வு துல்லியமாக பல இயற்பியலாளர்கள் ஆய்வு செய்து வருகிறது.

அணுவின் மையமானது அணுக்கரு என்பதை நாம் அறிவோம், அதன் கட்டணம், எடை மற்றும் பரிமாணங்களை நாம் ஏற்கனவே அறிவோம்.

ஆனால் கர்னல் எவ்வாறு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது? கருவானது மற்ற எளிய துகள்களைக் கொண்டதா அல்லது அது ஒரு எளிய துகளா? கோர்வை அழிக்க முடியுமா, அதை எப்படி செய்வது? இந்த கேள்விகள் அனைத்தும் இப்போது நம்மை எதிர்கொள்கின்றன, அவற்றுக்கு பதிலளிக்கப்பட வேண்டும்.

விண்ணப்பம் அணு ஆற்றல்மிகவும் உள்ளது புதிய பகுதிஅறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம். எனவே, இங்கு அதிகம் அறியப்படவில்லை. இந்த தலைப்பைப் பற்றி நாங்கள் கற்பனை செய்ய மாட்டோம். நாம் பேசிய அணுசக்தியின் பயன்பாடு...

யுரேனியம் தவிர, புரோட்டாக்டினியம் (கட்டணம் 91) மற்றும் தோரியம் (கட்டணம் 90) ஆகிய தனிமங்களின் கருக்களும் நியூட்ரான்களின் செல்வாக்கின் கீழ் பிளவுபடுகின்றன. இந்த உறுப்பு மிகவும் அரிதானது என்பதால், புரோட்டாக்டினியத்தின் பயன்பாடு முற்றிலும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இல்லை:

235 இயற்கை யுரேனியத்தில் உள்ள யுரேனியம் 92 கருக்களின் பிளவு, கிராஃபைட் லீட்களுடன் கலந்து புளூட்டோனியம் உருவாவதற்கு மேற்கூறியவற்றிலிருந்து தெளிவாகிறது. புளூட்டோனியம் போன்ற பண்புகளை கொண்டுள்ளது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

நியூக்ளியஸ் என்பது ஒரு அணுவின் மையப் பகுதியாகும், இதில் கிட்டத்தட்ட அனைத்து நிறை மற்றும் அதன் நேர்மறை மின்னூட்டம் குவிந்துள்ளது. அணுக்கரு கொண்டுள்ளது அடிப்படை துகள்கள்- புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் (புரோட்டான்-நியூட்ரான் மாதிரி சோவியத் இயற்பியலாளர் இவானென்கோவால் முன்மொழியப்பட்டது, பின்னர் ஹெய்சன்பெர்க்கால் உருவாக்கப்பட்டது). ஒரு அணுவின் கரு ஒரு மின்னூட்டத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. அணுக்கருவின் மின்னூட்டம் என்பது அளவு , இங்கு e என்பது புரோட்டானின் மின்னூட்டம், Z என்பது கால அட்டவணையில் உள்ள ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணு எண், கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். A=N+Z அணுக்கருவில் உள்ள நியூக்ளியோன்களின் எண்ணிக்கை நிறை எண் எனப்படும், N என்பது அணுக்கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை.

ஒரே Z ஆனால் வேறுபட்ட A கொண்ட அணுக்கள் ஐசோடோப்புகள் எனப்படும். ஒரே A க்கு வெவ்வேறு Z கொண்டிருக்கும் கருக்கள் ஐசோபார்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. நியூக்ளியஸ் வேதியியல். உறுப்பு X நியமிக்கப்பட்டது

X என்பது வேதியியல் குறியீடு. உறுப்பு. கருவின் அளவு கருவின் ஆரம் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. கருவின் ஆரத்திற்கான அனுபவ சூத்திரம், அங்கு m, அணுக்கருவின் தொகுதிக்கு அதிலுள்ள நியூக்ளியோன்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாக விளக்கப்படலாம். அணுக்கருப் பொருளுக்கான அடர்த்தி அளவின் வரிசையைக் கொண்டது மற்றும் அனைத்து அணுக்களுக்கும் நிலையானது. கருவின் நிறை அதன் உட்கூறு நியூக்ளியோன்களின் நிறைகளின் கூட்டுத்தொகையை விட குறைவாக உள்ளது மற்றும் இந்த நிறை குறைபாடு பின்வரும் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி கருவின் சரியான வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்க முடியும். ஒரு அணுவில் உள்ள நியூக்ளியோன்கள் ஃபெர்மியன்கள் மற்றும் சுழல் கொண்டவை. ஒரு அணுவின் கரு அதன் சொந்த கோண உந்தத்தைக் கொண்டுள்ளது - கருவின் சுழல் - க்கு சமம் , நான் என்பது அக (மொத்த) சுழல் குவாண்டம் எண்.

நான் முழு எண் அல்லது அரை முழு எண் மதிப்புகளை ஏற்றுக்கொள்கிறேன். அணு துகள்கள் அவற்றின் சொந்த காந்த தருணங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை கருவின் காந்த தருணத்தை ஒட்டுமொத்தமாக தீர்மானிக்கின்றன. அணுக்கருக்களின் காந்தத் தருணங்களின் அலகு அணு காந்தம்: , e என்பது எலக்ட்ரான் மின்னூட்டத்தின் முழுமையான மதிப்பு மற்றும் புரோட்டானின் நிறை. ஒரு அணுக்கருவின் சுழல், இல் வெளிப்படுத்தப்படும் மற்றும் அதன் காந்த கணம், அணுக்கரு சுழல் காந்த விகிதத்திற்கு இடையே ஒரு தொடர்பு உள்ளது. அணுக்கருவின் மீது புரோட்டான்களின் மின் கட்டணத்தின் விநியோகம் பொதுவாக சமச்சீரற்றது. கோள சமச்சீரிலிருந்து இந்த விநியோகத்தின் விலகலின் அளவீடு கருவின் நான்குமுனை மின் கணம் Q ஆகும். மின்னூட்ட அடர்த்தி எல்லா இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்று கருதினால், Q ஆனது கருவின் வடிவத்தால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எனவே ஒரு அணுக்கருவிற்கு நீள்வட்டப் புரட்சியின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, , b என்பது சுழல் திசையில் நீள்வட்டத்தின் அரை அச்சு ஆகும்; a – செங்குத்து திசையில் அரை அச்சு. சுழல் திசையில் நீளமான கருவுக்கு, b>a மற்றும் Q>0. இந்த திசையில் தட்டையான ஒரு மையத்திற்கு, பி

கருவை உருவாக்கும் நியூக்ளியோன்களுக்கு இடையில் சிறப்பு, அணு-குறிப்பிட்ட சக்திகள் உள்ளன, அவை புரோட்டான்களுக்கு இடையில் கூலம்ப் விரட்டும் சக்திகளை கணிசமாக மீறுகின்றன. அவை அணு சக்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அணுசக்திகள் வலுவான இடைவினைகள் என்று அழைக்கப்படும் வகுப்பைச் சேர்ந்தவை. அணுசக்திகளின் அடிப்படை பண்புகள்: