* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

1093 e 12 a t 8 50 ЯДРО АТОМНОЕ 1094 д е р ж а щ и е 2, 8, 20, 50 и 82 п р о т о н а и л и н е й т р о н а и & С п е ц и ф и ч . о с о б е н н о с т ь с п е к т р а у р о в н е й Я . а. в т о м , что с п е к т р остается д и с к р е т н ы м , д а ж е если Я . а. об^126 н е й т р о н о в , н а п р . H e ? Oj , Sn <>, B i ™ . ладает энергией, достаточной д л я отделения н у к л о н а , Указанные значения Z и N наз. м а г и ч е с к и м и т. е. п р е в ы ш а ю щ е й е г о э н е р г и ю с в я з и . Это о т л и ч а е т ч и с л а м и , а Я . а. с т а к и м и Z и л и N — м а г и ч е ­ с п е к т р у р о в н е й Я . а. от с п е к т р а у р о в н е й а т о м а . В с к и м и я д р а м и . с л у ч а е атома с п е к т р о к а з ы в а е т с я д и с к р е т н ы м , к а к Д л я т о г о чтобы Я . а . б ы л о у с т о й ч и в ы м и н е и с п ы ­ п р а в и л о , л и ш ь в тех с л у ч а я х , когда энергия возбуж­ тывало самопроизвольно превращений с образованием д е н и я не превышает энергии связи электрона (иони­ д р у г и х Я . а . , е г о масса д о л ж н а б ы т ь м е н ь ш е с у м м ы зационный потенциал). Если ж е энергия возбуждения масс я д е р — п р о д у к т о в т а к о г о п р е в р а щ е н и я . У с т о й ­ больше ионизационного потенциала, то спектр ста­ ч и в ы м Я . а. с о о т в е т с т в у е т о п р е д е л е н н о е о п т и м а л ь н о е новится сплошным. Сохранение в аналогичных слу­ соотношение между числом протонов и числом ней­ ч а я х д и с к р е т н о с т и с п е к т р а у р о в н е й Я . а. о б у с л о в л е н о т р о н о в . Это с о о т н о ш е н и е NfZztzl у л е г к и х я д е р и т е м , ч т о э н е р г и я в о з б у ж д е н и я Я . а. н е с о с р е д о т о ч и ­ у в е л и ч и в а е т с я с ростом А д о —1,6 у т я ж е л ы х я д е р . вается у отдельного н у к л о н а , а распределяется среди Я д р а с избытком и л и недостатком нейтронов по срав­ большого числа нейтронов й протонов. В результате н е н и ю с у с т о й ч и в ы м и Я . а. о к а з ы в а ю т с я р а д и о а к т и в ­ н и одна и з э т и х ч а с т и ц н е о б л а д а е т э н е р г и е й , доста­ н ы м и (см. Радиоактивность). П р и Z ^ 8 4 все ядра ра­ т о ч н о й д л я в ы л е т а и з Я . а. диоактивны, и там оптимальному значению N/Z Современная теоретич. физика не дает детального отвечает н е а б с о л ю т н а я у с т о й ч и в о с т ь , а б е т а - с т а б и л ь ­ о п и с а н и я с в о й с т в Я . а., ч т о п р е ж д е в с е г о о б ъ я с н я е т с я н о с т ь , т. е. у с т о й ч и в о с т ь к бета-распаду. о г р а н и ч е н н о с т ь ю сведений о п р и р о д е и с в о й с т в а х Р а з м е р ы Я . а. х а р а к т е р и з у ю т р а д и у с о м R ( п р и этом ядерных сил. Отсутствие последовательной теории п р е д п о л а г а е т с я , ч т о я д р о — о д н о р о д н а я с ф е р а ) . Объем в ы н у ж д а е т ф и з и к о в и с п о л ь з о в а т ь д л я о п и с а н и я Я . а. я д р а п р о п о р ц и о н а л е н ^ , п о э т о м у р а д и у с Я . а. обычно м о д е л ь н ы е п р е д с т а в л е н и я , в основе к - р ы х л е ж и т о п и с ы в а ю т в ы р а ж е н и е м R — y^U, г д е Yo— п о с т о я н ­ а н а л о г и я м е ж д у Я . а. и к а к о й - л и б о и з в е с т н о й систе­ н а я , р а в н а я (1,1—1,2)-10 см. мой. Н а и б о л е е ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е п о л у ч и л и Я . а. о б л а д а ю т с о б с т в е н н ы м и м е х а н и ч . м о м е н т а м и , 3 м о д е л и Я . а.: м о д е л ь о б о л о ч е к , к а п е л ь н а я м о д е л ь и , и л и с п и н а м и . С п и н Я . а. в о з н и к а е т в р е з у л ь т а т е наконец, обобщенная модель, В м о д е л и обо­ геометрич. сложения спинов отдельных н у к л о н о в , л о ч е к предполагается, что протоны и нейтроны Я . а., подобно электронам в атоме, з а п о л н я ю т опре­ а т а к ж е моментов к о л и ч е с т в а д в и ж е н и я , о б у с л о в л е н ­ деленные оболочки, причем целиком заполненным н ы х и х д в и ж е н и е м в н у т р и я д р а . В з а в и с и м о с т и от о б о л о ч к а м с о о т в е т с т в у ю т м а г и ч . числа н у к л о н о в . М а з н а ч е н и я А с п и н ы Я . а. п р и н и м а ю т л и б о ц е л ы е , л и б о г и ч . я д р а о к а з ы в а ю т с я а н а л о г а м и атомов и н е р т н ы х п о л у ц е л ы е (в е д и н и ц а х п о с т о я н н о й П л а н к а %) з н а ч е ­ г а з о в , з а в е р ш а ю щ и х п е р и о д ы в системе М е н д е л е е в а . н и я ; в с е Я . а. с н е ч е т н ы м А имеют п о л у ц е л ы е с п и н ы , П о р я д о к з а п о л н е н и я н у к л о н н ы х и э л е к т р о н н ы х обо­ все Я . а. с четным А — ц е л ы е с п и н ы . П р и этом в е ­ лочек, а т а к ж е магич. числа нуклонов и числа элект­ л и ч и н ы с п и н о в Я . а. о к а з ы в а ю т с я с р а в н и т е ^ н о н е ­ ронов в о б о л о ч к а х и н е р т н ы х г а з о в р а з л и ч н ы в с л е д ­ б о л ь ш и м и и н и к о г д а н е д о с т и г а ю т д а ж е -^-g-* т . е. с т в и е о т л и ч и я с и л , д е й с т в у ю щ и х в Я . а . , от э л е к т р и ч . суммы абс. значений спинов нуклонов; более того, с и л , д е й с т в у ю щ и х в а т о м е . М о д е л ь оболочек о б ъ я с ­ н и л а о б н а р у ж е н н у ю на опыте п е р и о д и ч н о с т ь н е к - р ы х с п и н ы в с е х четно-четных я д е р р а в н ы н у л ю . Это о б ъ я с ­ свойств Я . а., с т р у к т у р у легких я д е р , существование н я е т с я т е м , что м е х а н и ч . моменты н у к л о н о в в н у т р и о б л а с т е й изомерии и д р у г и е ф а к т ы . Эта м о д е л ь осно­ ядра ориентируются попарно в противоположных в а н а на р а с с м о т р е н и и д в и ж е н и я о т д е л ь н ы х н е й т р о н о в н а п р а в л е н и я х , что п р и в о д и т к и х в з а и м н о й к о м п е н ­ и протонов внутри ядра. В противоположность ей, сации. в к а п е л ь н о й м о д е л и Я . а. р а с с м а т р и в а е т с я Я . а. м о г у т иметь т а к ж е м а г н и т н ы е дик а к сплошная среда, где происходят лишь коллектив­ п о л ь н ы е и э л е к т р и ч е с к и е квадные движения частиц, напр. колебания поверхности, р у п о л ь н ы е м о м е н т ы . Существование пер­ в к-рых участвует большое число нуклонов. Капель­ в ы х с в я з а н о с отсутствием с ф е р и ч . с и м м е т р и и в р а с п р е ­ н а я м о д е л ь Я . а. о п и р а е т с я на а н а л о г и ю м е ж д у я д р о м д е л е н и я х с о б с т в е н н ы х м а г н и т н ы х моментов и т о к о в , и к а п л е й ж и д к о с т и , в основе к - р о й л е ж а т т а к и е опыт­ возникающих при движении з а р я ж е н н ы х протонов н ы е ф а к т ы , к а к п р о п о р ц и о н а л ь н о с т ь объема Я . а. в н у т р и я д р а ; с у щ е с т в о в а н и е в т о р ы х — с отсутствием ч и с л у н у к л о н о в (т. е. п о с т о я н с т в о п л о т н о с т и Я . а . ) сферич. с и м м е т р и и в расп ред е л е н и и з а р я д а Я . а. и близость удельных энергий связи в различных я д ­ М а г н и т н ы е д и п о л ь н ы е моменты и м е ю т с я т о л ь к о у р а х . П л о т н о с т ь ж и д к о й к а п л и и энергия* в з а и м о д е й ­ Я . а. с о спином ^ / , э л е к т р и ч . к в а д р у п о л ь н ы е мо­ с т в и я м о л е к у л ы ж и д к о с т и с о к р у ж а ю щ и м и ее с о с е д я м и менты — т о л ь к о у Я . а. со с п и н о м ^ 1 . Ч е т н о - ч е т н ы е т а к ж е п о с т о я н н ы и н е з а в и с я т от р а з м е р о в к а п л и . я д р а , с п и н к - р ы х р а в е н н у л ю , н е имеют н и м а г н и т ­ К а п е л ь н а я м о д е л ь Я . а. п о з в о л и л а о п и с а т ь з а в и с и ­ ного, н и электрич. моментов. Магнитные дипольные мость п о л н о й э н е р г и и с в я з и от массового ч и с л а А моменты Я . ^ . в ы р а ж а ю т с я в е д и н и ц а х я д е р н о г о маг­ успешно объяснила механизм многих ядерных реак­ нетона и,= я = 5,043* 1 0 ~ эрг/гаусс. П о л о ж и т е л ь н о е ц и й . Эта модель дает п р а в и л ь н о е п р е д с т а в л е н и е о & тс процессе деления т я ж е л ы х ядер. Т а к , устойчивость з н а ч е н и е м а г н и т н о г о момента о з н а ч а е т , ч т о он о р и е н ­ я д р а по отношению к делению определяется конку­ т и р о в а н в том ж е н а п р а в л е н и и , что и с п и н ; о т р и ц а ­ ренцией электростатич. отталкивания протонов и т е л ь н о е з н а ч е н и е соответствует о р и е н т а ц и и м а г н и т ­ противодействующего ему поверхностного н а т я ж е н и я . н о г о момента, п р о т и в о п о л о ж н о й о р и е н т а ц и и с п и н а . Э л е к т р и ч . к в а д р у п о л ь н ы е моменты Я . а. в ы р а ж а ю т К а к модель оболочек, так и модель ж и д к о й к а п л и в е д и н и ц а х еХсм , где е — электрич. заряд протона. позволяют описать лишь ограниченный круг явлений Положительным значениям электрич. квадрупольи н е д а ю т п о л н о г о п р е д с т а в л е н и я о с т р у к т у р е и свой­ н о г о момента соответствует р а с п р е д е л е н и е з а р я д а с т в а х Я . а. Б ы л а с о з д а н а т а к ж е о б о б щ е н н а я в виде в ы т я н у т о г о э л л и п с о и д а в р а щ е н и я ( с и г а р о о б ­ м о д е л ь , согласно к-рой нуклоны в заполненных разное); отрицательным—распределение заряда в виде о б о л о ч к а х о б р а з у ю т «остов» я д р а . Н у к л о н ы , н а х о д я ­ сплюснутого эллипсоида (чечевицеобразное). щиеся вне заполненных оболочек, взаимодействуют с остовом и м о г у т в ы з ы в а т ь е г о д е ф о р м а ц и ю , к - р а я Я . а. о б л а д а е т с п е к т р о м у р о в н е й э н е р г и и , т . е. возникает вследствие коллективного движения нук­ набором в о з б у ж д е н н ы х с о с т о я н и й с лонов в заполненной оболочке. Обобщенная модель р а з л и ч н ы м и э н е р г и я м и , в к - р ы х оно м о ж е т н а х о д и т ь с я . 2 1 3 1 2 у 24 2 35*