Файл: 1.LEC IN RUS.pdf

Общие характеристики ядер 

Характерное ядерное время 

~10

-23

сек.  

13

10

23

/

2 10

/ (3 10

/

)

10







 





яд

x V

см

см сек

сек

где 

∆x

– размер нуклона, 

V

≈с

.  

Ядро - сложная квантово-механическая система фермионов.  

Нет единой теории для описания всех характеристик ядер!!!  

Основные характеристики: 

1.

Массовое число 

A

. 

6. 

Магнитный момент  

2.

Заряд 

Z 

7

. Квадрупольный момент 

Q 

3.

Масса 

M

и энергия связи 

W 

8. 

Четность 

P 

4.

Спин  

9. Изотопический спин  

5.

Размер ядра 

R 

10 Для радиоактивных ядер вид 

радиоактивности и х-ки (       …  ) 

J



T

1/ 2

T

Z-N диаграмма 

1. 

265 

стабильных (1), около 

1700

 нестабильных (2). 

2. 

Z 

от 

0

 до 

108 (109-119)

. Природные: 

Z

 от 

1

 (водород) до 

92

 (уран). Остальные - 

искусственные. Нет стабильных с  

Z = 0, 43, 61 и Z >84

. 

3.  

А

 от 

1

 до 

263

 включительно. Нет стабильных при 

А

=5, 8 

и при 

А> 210

. 

Нуклиды: 

4. Для 

Z ≤ 20

 стабильные нуклиды содержат 

N

p

≈N

n

.

: 







12

56

238

6

26

92

 1;

/

:

1,15;

/

:

  1,59.

:

C

Fe

U

N Z

N Z

N Z

2/3

1 0.015

N

A

Z

 



Размеры ядер 

Размер ядер (

R

яд

≤ 10

-12

см

) непосредственно измерить нельзя. Данные получают 

по рассеянию, в сопоставлении с модельным представлением о ядре - как 
квантовом объекте сферической формы, имеющем определенный радиус (

R

яд

).  

Движение нуклонов в ядре, с учетом,                      , приводит к 
размытию границ ядра.  В ядре объемом 

А

нуклонов, радиус имеет 

зависимость 

R

яд

≈ r

0

∙А

1/3 

   

p

x

1.

Опыт Резерфорда:  

наименьшее расстояние на которое может 

приблизиться α-частица.  

Первые опыты Резерфорда по 

рассеянию α -частиц

 (T

α

≈ 5 

÷ 6 МэВ) давали верхнюю границу 

R

я

 <10

-12

см

.  

α-частицы 

не достигали границы ядра, где начинают действовать 
ядерные силы.

2. Анализ α-радиоактивности: 

закон Гейгера-Неттола 

lnτ+AlnT

α

=B 

Время полураспада 

τ 

сильно зависит от 

Тα

: 9

÷4 МэВ →10

-7

÷10

10

с 

r

0

входит в выражение для 

τ

: 

r

0

=8.4·10

-13

÷9.8·10

-13

см для  α-радиоактивных ядер  

Размеры ядер 

Размер ядер (

R

яд

≤ 10

-12

см

) непосредственно измерить нельзя. Данные получают 

по рассеянию, в сопоставлении с модельным представлением о ядре - как 
квантовом объекте сферической формы, имеющем определенный радиус (

R

яд

).  

Движение нуклонов в ядре, с учетом,                      , приводит к 
размытию границ ядра.  В ядре объемом 

А

нуклонов, радиус имеет 

зависимость 

R

яд

≈ r

0

∙А

1/3 

   

p

x

1.

Опыт Резерфорда:  

наименьшее расстояние на которое может 

приблизиться α-частица.  

Первые опыты Резерфорда по 

рассеянию α -частиц

 (T

α

≈ 5 

÷ 6 МэВ) давали верхнюю границу 

R

я

 <10

-12

см

.  

α-частицы 

не достигали границы ядра, где начинают действовать 
ядерные силы.

2. Анализ α-радиоактивности: 

закон Гейгера-Неттола 

lnτ+AlnT

α

=B 

Время полураспада 

τ 

сильно зависит от 

Тα

: 9

÷4 МэВ →10

-7

÷10

10

с 

r

0

входит в выражение для 

τ

: 

r

0

=8.4·10

-13

÷9.8·10

-13

см для  α-радиоактивных ядер  

3. Рассеяние быстрых нейтронов: 

нет кулоновского барьера.  

При попадании нейтрона в ядро возможно два эффекта: ядерное поглощение и 
упругое рассеяние. Задача – подобрать T

n 

, 

чтобы обеспечить 



1.4

Ф

r

0

~ 

1.4

·10

-13 

см

Размеры ядер 

Результаты экспериментов: 

r

0

~ (

1.2 

÷ 1.5)·10

-13 

см; R=r

0

·A

1/3













0

0

1

r r

e

r

0

 =1.

08·10

-13 

A

1/3

см 

d ~ 2.4-2.5 

Фм 

δ=0.55 Фм; d≈4.4 δ 

V=4/3

π(r

0

)

3 

A

см

3 

n=A/V 

≈1/(7·10

-39

) 

см

-3

→

n·а.е.м

=10

14 

г/см

3