Размеры и формы ядер.

Первые данные о размерах ядра – это второе следствие Резерфорда. Дальнейшая информация вытекает из капельной модели.

Форма – шар.

Радиус ядра

Нашей задачей стоит оценить .

Одним из первых и самым удачным является метод Вайцзекера.

В ядерной физике существует понятие зеркальных ядер.

Оказывается, что есть такие ядра, для которых число протонов равно числу нейтронов. Такие ядра называются ЗЕРКАЛЬНЫМИ.

Например,

Действительно, у Li 4 нейтрона, а у Be 4 протона.

Это характерная особенность зеркальных ядер.

Запишем формулу Вайцзекера для двух зеркальных ядер:

Вычтем из :

Если мы будем анализировать формулу Вайцзекера, то третье слагаемое можно объяснить как электрическая энергия отталкивания внутри ядра.

Если ядро рассматривать как шар радиусом R, в котором равномерно распределен заряд , то методами электродинамики можно считать потенциальную электрическую энергию:

Третье слагаемое в формуле Вайцзекера это и есть та самая энергия, так как их можно приравнять:

где - коэффициент, который переводит МэВ в Дж

Отсюда выразим :

Таким образом, между и имеет место линейная зависимость.

находим из расчета энергии связи для каждого из ядер по той же формуле Вайцзекера.

- величина известная ()

Если взять другую пару зеркальных ядер и выполнить для них ту же операцию, то получим и так далее.

Кроме зеркальных ядер, существует несколько других способов определения :

1) Следствие из теории распада. Результат этих теорий приблизительно совпадает.

2) Метод Мезоатомов. Суть: в природе существует частица (мимезон): ,

- отрицательный по свойствам напоминает , с той функцией, что у него масса в 207 раз больше, чем у .

Если поместить в атом H вместо , то будет вращаться по орбите, радиус которой в 207 раз меньше, чем радиус орбиты . То есть вращение будет близко к ядру (Как он скользит по поверхности этого ядра).

Такие атомы называют МЕЗОАТОМЫ.

Мезоатомы имеют оптический спектр излучения.

Самый современный метод – метод рассеивания быстрых элементов или нейтронов ядром.

К быстрым относятся элементы с энергией более 500 МэВ. В основе этого метода лежит формула Дебройля:

где h – постоянная Планка, p - импульс

Если импульс небольшой, то частица, встречая на своем пути ядро будет просто его огибать, однако, если импульс увеличивать, то будет уменьшаться. При определенном значении импульса становится соизмеримой с размерами ядра, в том случае характер взаимодействия элемента с ядром меняется, возникает упругое рассеивание элементов, которое сопровождается характерной картиной распределения элементов на экране.??? Физическая модель рассеивания ядром элементов. Из этой модели можно рассчитать .

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: