Cтраница 4
Зга разница между действительной массой ядра и рассчитанной массой, полученной путем суммирования масс частиц, составляющих ядро, связана с энергией, выделяющейся при соединении нуклонов в момент образования ядра. Именно это количество энергии нужно затратить, чтобы вновь расщепить ядро. Уменьшение массы является некоторым образом мерой стабильности ядер ( фиг. [46]
В таких ядрах действуют значительные силы электростатического отталкивания между протонами, стремящиеся разрушить ядро. Поэтому наиболее тяжелые ядра нестабильны. При испускании части заряда и массы ядра в виде а-частицы стабильность ядра увеличивается. Содди: при а-распаде ядро теряет положительный заряд 2 е и масса его убывает приблизительно на 4 единицы относительной атомной массы; в результате элемент смещается на две клетки к началу периодической таблицы элементов. [47]
Но у сильных взаимодействий есть и слабые стороны, позволяющие в ряде ситуаций выдвигаться на первый план другим взаимодействиям. Во-первых, сильные взаимодействия - самые короткодействующие в природе. Их роль быстро становится ничтржной при переходе к расстояниям, превышающим 10 - 13 см. Поэтому, например, обеспечивая стабильность ядер, эти силы практически не влияют на атомные явления ( см. гл. Другим слабым местом сильных взаимодействий является их неуниверсальность. Существуют частицы ( фотон, электрон, мюон, нейтрино), которые не подвержены действию сил, обусловленных сильными взаимодействиями, и не могут рождаться за счет сильных взаимодействий при столкновениях. К адронам принадлежит большинство известных элементарных частиц. Наконец, третьим ограничительным свойством сильных взаимодействий является то, что для них существует ряд законов сохранения, не выполняющихся по отношению к другим взаимодействиям. Ограничения такого рода мы подробно рассмотрим в последующих трех параграфах, а в § 7 поясним, как это связано с симметриями различных взаимодействий. [48]
Но у сильных взаимодействий есть и слабые стороны, позволяющие в ряде ситуаций выдвигаться на первый план другим взаимодействиям. Во-первых, сильные взаимодействия - самые короткодействующие в природе. Их роль быстро становится ничтожной при переходе к расстояниям, превышающим 10 - 13 см. Поэтому, например, обеспечивая стабильность ядер, эти силы практически не влияют на атомные явления ( см. гл. Другим слабым местом сильных взаимодействий является их неуниверсальность. Существуют частицы ( фотон, электрон, мюон, нейтрино), которые не подвержены действию сил, обусловленных сильными взаимодействиями, и не могут рождаться за счет сильных взаимодействий при столкновениях. К адронам принадлежит большинство известных элементарных частиц. Наконец, третьим ограничительным свойством сильных взаимодействий является то, что для них существует ряд законов сохранения, не выполняющихся по отношению к другим взаимодействиям. Ограничения такого рода мы подробно рассмотрим в последующих трех параграфах, а в § 7 поясним, как это связано с симметриями различных взаимодействий. [49]
Радиоактивные свойства этих ядер подтвердили существование новой области стабильности ядер, предсказанной теоретически. В общем случае остров стабильности ядер можно охарактеризовать некоторым интервалом изменения Zm ZZmajl и массового числа А: А 11 А Атах, в пределах которых ядро атома остается стабильным. [50]
Чтобы разложить ядро на его элементарные части, ему нужно сообщить определенную энергию. Масса ядра должна быть поэтому меньше суммы масс его составных частей на величину, эквивалентную этой энергии. Таким образом, дефект массы может быть истолкован как энергия связи ядра. Дефект массы имеет фундаментальное значение для стабильности ядра. MeV; I MeV ( один миллион электрон-вольт) - та энергия, которую получает элементарный заряд после прохождения разности потенциалов в 1 вольт. [51]