Structura nucleului atomic

In urma experimentelor s-a stabilit ca masa atomului si toata sarcina pozitiva este concentrata intr-un volum mic in centrul atomului, zona numita nucleu atomic. In jurul nucleului graviteaza un numar de electroni care compenseaza sarcina pozitiva a nucleului.

La sfarsitul secolului trecut a fost descoperita radioactivitatea. Emisia din atomi a unor particule incarcate si neutre din punct de vedere electric, cum ar fi radiatiile: alfa, beta, gama, s-a constat ca ar fi emise din nucleu. Acest lucru a dus la concluzia ca nucleul ar avea si el o structura.

Dupa descoperirea neutronului de catre Chadwick in 1932, Heisenberg si Ivanenko au elaborat in 1933 modelul protono-neutronic al nucleului.

Conform acestui model, nucleul este alcatuit din protoni si neutroni.

Un nucleu este format din Z protoni si A-Z neutroni.

Acest model este in concordanta cu rezultatele experimentale referitoare la sarcina, masa si spinul nuclear.

Izomeri acelasi Z, acelasi A, dar au timpul de viata diferit, ceea ce inseamna ca izomerii constituie acelasi mediu in diverse stari de excitare. Trecerea dintr-o stare in alta se face prin emisia unui foton de la unul la altul.

Un nucleu constituie un sistem legat de particule si pentru a scoate o particula din acest sistem este necesar sa furnizam nucleului o anumita cantitate de energie egala cu energia cu energia de legatura a particulei in nucleu. Acest defect de energie s-a interpretat ca fiind energia pe care o elibereaza nucleele la formarea lui din nucleoni liberi si care este strict egala cu energia pe care trebuie sa o furnizam nucleului pentru al desface in nucleonii componenti, aceasta energie este energia de legatura a nucleului.

Daca energia de legatura este mare, nucleul este mai stabil, diferenta dintre suma maselor nucleonilor componenti si masa nucleului este mai mica.

Fig. 1. Variatia stabilitatii nucleului in functie de numarul de masa Raportul dintre numarul de protoni si numarul de neutroni din nucleu este o masura a stabilitatii nucleului.

Daca reprezentam grafic pozitia nucleelor intr-un sistem de coordonate Z si N= (A-Z) se constata urmatoarele: Fig. 2. DiagramaSegree. a) surplus de protoni, b) surplus de neutroni c) curba de stabilitate, Z=N. Pentru nucleele usoare stabilitatea se realizeaza la Z/N = 1. Pe masura ce numarul de masa creste stabilitatea se deplaseaza spre nuclee cu numar de neutroni mai mare decat numarul de protoni.

Raza nucleului atomic reprezinta distanta pana la care se fac simtite fortele nucleare specifice, acele forte care asigura stabilitatea unui nucleu format dintr-un numar mare de protoni intre care se exercita forte de repulsie coulombiana. Momente cinetice si momente magnetice ale nucleului.

Existenta acestor momente a rezultat din despicarea liniilor de structura fina a spectrelor, numita structura hiperfina. Astfel spinul nuclear este Radioactivitatea Radioactivitatea este o proprietate a nucleelor atomice de a se dezintegra spontan ...