Атом ядросының тамшылық моделі, Вейцзеккер формуласы.

Ядроның тағы бір ерекшелігі - оның құрамындағы нуклондардың саны олардың ұжымдық еркіндік дәрежелерін карастыру үшін тым аз.

Осылардан ядролық кұбылыстарды түсіну үшін, оның моделін, оның қасиеттерінің белгілі бір тобын жақсы бейнелейтін жене жеткілікті карапайым математикалық түсіндіруге мүмкіндік беретін, үлгілік физикалық жүйені қолданады.

Кез келген моделдің ядроның барлық касиеттерін толық түсіндіре алмайтыны анық. Сондықтан, ядролық физикада ядроның көптеген моделдерін қолданады..Әр модел ядролық күбылыстардың белгілі бір шектелген тобын ғана бейнелей алады.

Тамшылық модель. Ядро зарядталған сығылмайтын сұйық тамшысы ретінде қарастырылады. Осыдан "ядроның байланыс энергиясы көлемдік, беттік және кулондық энергиядан кұралады"- делінеді.Әлбетте,бұларға тамшылық кезқараспен түсіндірілмейтін, қосымша симметрия энергиясы мен қосақтасу энергиясы еңгізіледі.

Тамшылық модель – ядроның ұжымдық моделінің ең карапайым түрі. Ядроның радиусын әртүрлі әдістермен анықтау, оның А массалық санға тәуелділігін

R=r₀A^1/3
өрнегімен бейнелеуге болатынын көрсетті. Демек, барлық ядролар үшін нуклондардың концентрациясы бірдей нукл/м³ (8.1)
олардың тығьздықтары да

ρ=nm_n=10⁴⁴٠10^-27≈10¹⁷ кг/м=10¹⁴ г/см³ (8.2)

орташа нуклон аралық қашықтықтары да

(8.3)

бірдей. Демек ядролық зат сығылмайды. Ядролық заттың касиеті сұйықтың қасиетіне ұқсас. Ядроның байланыс энергиясының оның массалық санына тура пропорционалдылығы оны сұйыққа жақындата түседі. Сұйықтың булану энергиясы да оның массасына тура пропорционал, сұйықтың химиялық байланыс знергиясына да, ядроның байланыс энергиясына сияқты қанығу қасиеті тән. Осылардың бәрі ядроның қасиеттерін анықтауға оның тамшылық моделін қолдануға меңзейді. Ол бойьшша, ядро сығылмайтын аса тығыз сұйықтың электр зарядталған сфералық тамшысы болып табылады.

Ядроның тамшылық моделі бірталай құбылыстарды түсіндіре алады. Оның көмегімен ядроның байланыс энергиясы мен массасы үшін жартылай эмпирикалық Вейцзеккер формуласын алуға, ауыр ядролардың бөлінуінің кейбір ерекшіліктері мен -ыдыраудың кейбір заңдылықтарын түсіндіруге, жұп-жұп ядролардың бірінші қозған күйлері туралы түсініктер алуға, кейбір жаңа ядролардың массалық сандары мен атомдық номерлерін болжауға болады.

Тамшылық модель байланыс знергиясының үш мүшесін, бірінші αА, беттік керілу және кулондық тебілу күштерін ғана береді. Калған екі күшті; симметрия күші мен қосақтасу күштерін бұл модел түсіндіре алмайды, оларды қосымша енгізуге тура келеді.

Осы қосымшалармен тамшылық модель

(8.4)

Вейцзезккер формуласын қорытып шығаруға мүмкіндік береді. Осыдан Вейцзеккер формуласынан шығатын салдарларды да (бета-нықтық, ядролардың ыдыраудың баска түрлеріне нықтығын, ядролардың табиғатта таралуы) тамшылық модель түсіндіреді. Тамшылық модель ядроның бөлінуін сапалық түрде түсіндіре алады. Бірақ бөлінудің асимметриясын түсіндіре алмайды. Одан киелі сандар, ядроның моменттері туралы мәліметтер алынбайды.

a, b, g, s және d коэффициентерін есептелген байланыс энергиялары мен массаларды олардың тәжірибелерден анықталған мәндерімен салыстыру арқылы анықтайды. Олардың есептеулерден алынған мәндері мынадай:

a= 15,75 МэВ, b= 23,7 МэВ, g=0,71 МэВ, s= 17,8 МэВ

(8.4) формуласын ядроның тамшылық моделіне сүйеніп бірінші рет Вейцзеккер қорытып шығарған.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: