В химии ядро является положительно заряженным центром атом состоящий из протоны и нейтроны. Это также известно как «атомное ядро». Слово «ядро» происходит от латинского слова ядро, которая является формой слова Nux, что означает орех или ядро. Термин был придуман в 1844 году Майклом Фарадеем для описания центра атома. Науки, занимающиеся изучением ядра, его состава и характеристик, называются ядерной физикой и ядерной химией.
Протоны и нейтроны удерживаются вместе сильная ядерная сила. Электроны, хотя и притягиваются к ядру, движутся так быстро, что падают вокруг него или вращаются вокруг него на расстоянии. Положительный электрический заряд ядра происходит от протонов, в то время как нейтроны не имеют чистого электрического заряда. Почти вся масса атома содержится в ядре, поскольку протоны и нейтроны имеют гораздо большую массу, чем электроны. Число протонов в атомном ядре определяет его идентичность как атома конкретного элемента. Количество нейтронов определяет, каким изотопом элемента является атом.
Размер
Ядро атома намного меньше общего диаметра атома, потому что электроны могут быть удалены от центра атома. Атом водорода в 145 000 раз больше его ядра, в то время как атом урана примерно в 23 000 раз больше его ядра. Ядро водорода - самое маленькое ядро, потому что оно состоит из одинокого протона. Это 1,75 фемтометра (1,75 х 10-15 м). Атом урана, напротив, содержит много протонов и нейтронов. Его ядро составляет около 15 фемтометров.
Расположение протонов и нейтронов
Протоны и нейтроны обычно изображаются как уплотненные вместе и равномерно распределенные по сферам. Тем не менее, это упрощение фактической структуры. Каждый нуклон (протон или нейтрон) может занимать определенный энергетический уровень и диапазон местоположений. Хотя ядро может быть сферическим, оно также может быть грушевидным, регби-шариковым, дискообразным или трехосным.
Протоны и нейтроны ядра представляют собой барионы, состоящие из более мелкие субатомные частицыназывается кварками. Сильная сила имеет чрезвычайно короткую дистанцию, поэтому протоны и нейтроны должны быть очень близко друг к другу, чтобы быть связанными. Сильная сила притяжения преодолевает естественное отталкивание заряженных протонов.
гиперядеряой
Помимо протонов и нейтронов, существует третий тип бариона, называемый гипероном. Гиперон содержит хотя бы один странный кварк, а протоны и нейтроны состоят из кварков вверх и вниз. Ядро, содержащее протоны, нейтроны и гипероны, называется гиперядром. Этот тип атомного ядра не был замечен в природе, но был сформирован в физических экспериментах.
Halo Nucleus
Другой тип атомного ядра - ядро гало. Это ядро ядра, которое окружено орбитальным гало протонов или нейтронов. Ядро гало имеет гораздо больший диаметр, чем типичное ядро. Это также намного более нестабильно, чем нормальное ядро. Пример ядра гало наблюдался в литии-11, который имеет ядро, состоящее из 6 нейтронов и 3 протонов, с гало из 2 независимых нейтронов. Период полураспада ядра составляет 8,6 миллисекунды. Было обнаружено, что некоторые нуклиды имеют ядро гало, когда они находятся в возбужденном состоянии, но не когда они находятся в основном состоянии.
источники:
- М. Май (1994). «Последние результаты и направления в гиперядерной и каонной физике». В. Pascolini. ПАН XIII: Частицы и ядра. Мир Научный. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402
- W. Nörtershäuser, Радиус заряда ядра Be и ядро с одним нейтронным гало Be, Письма о физическом обзоре102: 6, 13 февраля 2009 г.,