§1 បន្ទុក និងម៉ាស់ នុយក្លេអ៊ែរអាតូម
លក្ខណៈសំខាន់បំផុតនៃស្នូលគឺបន្ទុក និងម៉ាស់របស់វា។ ម.
Z- ការចោទប្រកាន់នៃស្នូលត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួននៃបន្ទុកបឋមវិជ្ជមានដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូល។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃបន្ទុកបឋមវិជ្ជមាន រ= 1.6021 10 -19 C នៅក្នុងស្នូលគឺជាប្រូតុង។ អាតូមទាំងមូលគឺអព្យាក្រឹត ហើយបន្ទុកនៃស្នូលក្នុងពេលដំណាលគ្នាកំណត់ចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម។ ការចែកចាយអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមលើសំបកថាមពល និងស្រទាប់រងគឺអាស្រ័យទៅលើចំនួនសរុបរបស់វានៅក្នុងអាតូម។ ដូច្នេះបន្ទុកនៃស្នូលកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយនូវការចែកចាយអេឡិចត្រុងលើរដ្ឋរបស់ពួកគេនៅក្នុងអាតូមនិងទីតាំងនៃធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev ។ បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរគឺqខ្ញុំ = z· អ៊ីកន្លែងណា z- លេខបន្ទុកនៃស្នូល ស្មើនឹងចំនួនធម្មតានៃធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធ Mendeleev ។
ម៉ាស់នៃស្នូលអាតូម អនុវត្តស្របគ្នាជាមួយនឹងម៉ាស់អាតូម ពីព្រោះម៉ាស់អេឡិចត្រុងនៃអាតូមទាំងអស់ លើកលែងតែអ៊ីដ្រូសែនគឺប្រហែល 2.5 10 -4 ម៉ាស់អាតូម។ ម៉ាស់អាតូមត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតាម៉ាស់អាតូម (a.m.u.) ។ សម្រាប់ a.u.m. ទទួលយក 1/12 ម៉ាស់អាតូមកាបូន.
1 អាមូ \u003d 1.6605655 (86) 10 -27 គីឡូក្រាម។
មខ្ញុំ = ម ក - ហ្ស ខ្ញុំ
អ៊ីសូតូប គឺជាប្រភេទអាតូមនៃធាតុគីមីដែលមានបន្ទុកដូចគ្នា ប៉ុន្តែមានម៉ាស់ខុសគ្នា។
ចំនួនគត់ដែលនៅជិតបំផុតទៅនឹងម៉ាស់អាតូម ដែលបង្ហាញក្នុង a.u.ម . ហៅថាលេខម៉ាស m និង តំណាងដោយអក្សរ ប៉ុន្តែ. ការកំណត់ធាតុគីមី៖ ប៉ុន្តែ- លេខម៉ាស X - និមិត្តសញ្ញានៃធាតុគីមីZលេខសាក - លេខសៀរៀលក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់ ():
បេរីលីយ៉ូម; អ៊ីសូតូប៖ , ", .
កាំស្នូល៖
ដែល A ជាចំនួនម៉ាស់។
§2 សមាសភាពនៃស្នូល
ស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនហៅ ប្រូតុង
មប្រូតុង= 1.00783 amu , 
.
ដ្យាក្រាមអាតូមអ៊ីដ្រូសែន
នៅឆ្នាំ 1932 ភាគល្អិតមួយហៅថានឺត្រុងត្រូវបានគេរកឃើញ ដែលមានម៉ាស់ជិតនឹងប្រូតុង (មនឺត្រុង= 1.00867 a.m.u.) ហើយមិនមានបន្ទុកអគ្គីសនីទេ។ បន្ទាប់មក D.D. Ivanenko បានបង្កើតសម្មតិកម្មអំពីរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតុង-នឺត្រុងនៃស្នូល៖ ស្នូលមានប្រូតុង និងនឺត្រុង ហើយផលបូករបស់វាស្មើនឹងចំនួនម៉ាស់ ប៉ុន្តែ. លេខធម្មតា 3Zកំណត់ចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល ចំនួននឺត្រុងន \u003d A - Z ។
ភាគល្អិតបឋម - ប្រូតុងនិងនឺត្រុងចូលចូលទៅក្នុងស្នូល, ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា nucleon ។ នុយក្លេអ៊ុននៃស្នូលស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋ, ខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីរដ្ឋសេរីរបស់ពួកគេ។ រវាង nucleon មានលក្ខណៈពិសេសមួយ។ខ្ញុំដឺ r អន្តរកម្មថ្មី។ ពួកគេនិយាយថា នុយក្លេអុងអាចស្ថិតនៅក្នុង "រដ្ឋបន្ទុក" ពីរ - រដ្ឋប្រូតុងដែលមានបន្ទុក+ អ៊ី, និង នឺត្រុងដែលមានបន្ទុក 0 ។
§3 ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូល។ ពិការភាពដ៏ធំ។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ
ភាគល្អិតនុយក្លេអ៊ែរ - ប្រូតុង និងនឺត្រុង - ត្រូវបានសង្កត់យ៉ាងរឹងមាំនៅខាងក្នុងស្នូល ដូច្នេះកម្លាំងដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញដ៏ធំធ្វើសកម្មភាពរវាងពួកវា ដែលមានសមត្ថភាពទប់ទល់នឹងកម្លាំងច្រានចោលដ៏ធំរវាងប្រូតុងដែលមានបន្ទុកដូចគ្នា។ កម្លាំងពិសេសទាំងនេះដែលកើតឡើងនៅចម្ងាយតូចរវាងនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានគេហៅថាកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរមិនមែនជាអេឡិចត្រូស្ទិច (Coulomb) ។
ការសិក្សាអំពីនុយក្លេអ៊ែរបានបង្ហាញថា កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងនុយក្លេអុងមានលក្ខណៈពិសេសដូចខាងក្រោមៈ
ក) ទាំងនេះគឺជាកម្លាំងចម្ងាយខ្លី - បង្ហាញនៅចម្ងាយនៃលំដាប់ 10 -15 ម៉ែត្រនិងថយចុះយ៉ាងខ្លាំងទោះបីជាមានការកើនឡើងបន្តិចនៃចម្ងាយ;
ខ) កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរមិនអាស្រ័យលើថាតើភាគល្អិត (នុយក្លេអ៊ែរ) មានបន្ទុក - បន្ទុកឯករាជ្យនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងនឺត្រុង និងប្រូតុង រវាងនឺត្រុងពីរ រវាងប្រូតុងពីរគឺស្មើគ្នា។ ប្រូតុង និងនឺត្រុង ទាក់ទងនឹងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរគឺដូចគ្នា។
ថាមពលភ្ជាប់គឺជារង្វាស់នៃស្ថេរភាពនៃស្នូលអាតូមិក។ ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលគឺស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជាស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា ដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic ដល់ពួកវា។
M I< Σ( m ទំ + m n)
ខ្ញុំ - ម៉ាសនៃស្នូល
ការវាស់វែងនៃម៉ាស់នុយក្លេអ៊ែរបង្ហាញថា ម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃស្នូលគឺតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា។
តម្លៃ
បម្រើជារង្វាស់នៃថាមពលចង ហើយត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាពម៉ាស។
សមីការរបស់អែងស្តែងក្នុងទំនាក់ទំនងពិសេសទាក់ទងនឹងថាមពល និងម៉ាស់នៅសល់នៃភាគល្អិតមួយ។
ក្នុងករណីទូទៅថាមពលចងនៃស្នូលអាចត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត
កន្លែងណា Z - ចំនួនបន្ទុក (ចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល);
ប៉ុន្តែ- ចំនួនម៉ាស់ (ចំនួនសរុបនៃស្នូលនៅក្នុងស្នូល);
m ទំ, , m n និង ម- ម៉ាសនៃប្រូតុង នឺត្រុង និងនឺត្រុង
ពិការភាព (Δ ម) ស្មើនឹង 1 a.u. m. (a.m.u. - ឯកតាម៉ាស់អាតូម) ត្រូវគ្នាទៅនឹងថាមពលភ្ជាប់ (E St) ស្មើនឹង 1 a.u.e. (a.u.e. - ឯកតាអាតូមនៃថាមពល) និងស្មើនឹង 1a.u.m. s 2 = 931 MeV ។
ការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មរបស់ពួកគេជាមួយភាគល្អិតនីមួយៗ និងជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមកជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។
មានដូចខាងក្រោម ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរទូទៅបំផុត។
- ប្រតិកម្មនៃការផ្លាស់ប្តូរ . ក្នុងករណីនេះ ភាគល្អិតឧប្បត្តិហេតុនៅតែមាននៅក្នុងស្នូល ប៉ុន្តែស្នូលមធ្យមបញ្ចេញភាគល្អិតផ្សេងទៀត ដូច្នេះស្នូលផលិតផលខុសពីស្នូលគោលដៅ។
- ប្រតិកម្មចាប់យកវិទ្យុសកម្ម . ភាគល្អិតនៃឧប្បត្តិហេតុនេះជាប់គាំងនៅក្នុងស្នូល ប៉ុន្តែស្នូលរំភើបបញ្ចេញថាមពលលើស ដោយបញ្ចេញγ-photon (ប្រើក្នុងប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ)
ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មចាប់យកនឺត្រុងដោយកាដមីញ៉ូម
ឬផូស្វ័រ
- ខ្ចាត់ខ្ចាយ. ស្នូលមធ្យមបញ្ចេញភាគល្អិតដូចគ្នាទៅនឹង
ជាមួយនឹងយន្តហោះ ហើយវាអាចជា៖
ការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃជ័រ នឺត្រុងជាមួយកាបូន (ប្រើក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ទៅជានឺត្រុងមធ្យម)៖
ការខ្ចាត់ខ្ចាយមិនស្មើគ្នា :
- ប្រតិកម្មបំបែក. នេះគឺជាប្រតិកម្មដែលតែងតែដំណើរការជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល។ វាគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ផលិតកម្មបច្ចេកទេស និងការប្រើប្រាស់ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។ កំឡុងពេលប្រតិកម្មប្រសព្វ ការរំភើបនៃស្នូលសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមគឺអស្ចារ្យណាស់ ដែលវាត្រូវបានបែងចែកទៅជាពីរបំណែកប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ជាមួយនឹងការបញ្ចេញនឺត្រុងជាច្រើន។
ប្រសិនបើថាមពលរំភើបមានកម្រិតទាប នោះការបំបែកស្នូលមិនកើតឡើងទេ ហើយស្នូលដែលបាត់បង់ថាមពលលើសដោយការបញ្ចេញγ-photon ឬនឺត្រុងនឹងត្រឡប់ទៅសភាពធម្មតាវិញ (រូបភាពទី 1)។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើថាមពលដែលត្រូវបានណែនាំដោយនឺត្រុងគឺមានទំហំធំ នោះស្នូលដែលរំភើបចាប់ផ្តើមខូចទ្រង់ទ្រាយ ការបង្រួមមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងវា ហើយជាលទ្ធផលវាត្រូវបានបែងចែកទៅជាបំណែកពីរដែលហោះហើរដាច់ពីគ្នាក្នុងល្បឿនយ៉ាងខ្លាំង ខណៈដែលនឺត្រុងពីរត្រូវបានបញ្ចេញ។
(រូបទី 2) ។
ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់- ប្រតិកម្មបំបែកដែលអភិវឌ្ឍខ្លួនឯង។ ដើម្បីអនុវត្តវា គឺចាំបាច់ដែលនឺត្រុងបន្ទាប់បន្សំដែលផលិតក្នុងកំឡុងព្រឹត្តិការណ៍ប្រសព្វមួយ យ៉ាងហោចណាស់មួយអាចបណ្តាលឱ្យមានព្រឹត្តិការណ៍ fission បន្ទាប់: (ដោយសារនឺត្រុងខ្លះអាចចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មចាប់យកដោយមិនបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំ)។ តាមបរិមាណ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់អត្ថិភាពនៃប្រតិកម្មសង្វាក់បង្ហាញ កត្តាគុណ
k < 1 - цепная реакция невозможна, k = 1 (ម = ម kr ) - ប្រតិកម្មសង្វាក់ជាមួយនឹងចំនួននឺត្រុងថេរ (នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ)k > 1 (ម > ម kr ) គឺជាគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។
§1 វិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ
វិទ្យុសកម្មគឺជាការបំប្លែងដោយឯកឯងនៃស្នូលមិនស្ថិតស្ថេរនៃធាតុមួយទៅជាស្នូលនៃធាតុមួយទៀត។ វិទ្យុសកម្មធម្មជាតិហៅថាវិទ្យុសកម្មដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងអ៊ីសូតូបមិនស្ថិតស្ថេរដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិ។ វិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិតត្រូវបានគេហៅថាវិទ្យុសកម្មនៃអ៊ីសូតូបដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។
ប្រភេទនៃវិទ្យុសកម្ម៖
- α-ការពុកផុយ។
ការបំភាយដោយស្នូលនៃធាតុគីមីមួយចំនួននៃប្រព័ន្ធαនៃប្រូតុងពីរនិងនឺត្រុងពីរដែលភ្ជាប់គ្នា (a-particle - ស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម)
α-decay មាននៅក្នុងស្នូលធ្ងន់ជាមួយ ប៉ុន្តែ> 200 និងZ > 82. នៅពេលដែលផ្លាស់ទីនៅក្នុងសារធាតុមួយ α-ភាគល្អិតបង្កើតអ៊ីយ៉ូដដ៏រឹងមាំនៃអាតូមនៅលើផ្លូវរបស់វា (អ៊ីយ៉ូដគឺការផ្ដាច់អេឡិចត្រុងចេញពីអាតូម) ដែលធ្វើសកម្មភាពលើពួកវាជាមួយនឹងវាលអគ្គិសនីរបស់ពួកគេ។ ចម្ងាយដែលភាគល្អិត α ហោះក្នុងរូបធាតុ រហូតដល់វាឈប់ទាំងស្រុងត្រូវបានគេហៅថា ជួរភាគល្អិតឬ អំណាចជ្រៀតចូល(បញ្ជាក់រ, [ R ] = m, សង់ទីម៉ែត្រ) ។ . នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា ទម្រង់ α-particleក្នុង ខ្យល់ 30,000 គូនៃអ៊ីយ៉ុងក្នុងមួយផ្លូវ 1 សង់ទីម៉ែត្រ។ អ៊ីយ៉ូដជាក់លាក់គឺជាចំនួនគូនៃអ៊ីយ៉ុងដែលបង្កើតឡើងក្នុង 1 សង់ទីម៉ែត្រនៃប្រវែងផ្លូវ។ α-ភាគល្អិតមានឥទ្ធិពលជីវសាស្រ្តខ្លាំង។
ការផ្លាស់ប្តូរក្បួនសម្រាប់ការបំបែកអាល់ហ្វា៖
2. β-decay ។
ក) អេឡិចត្រូនិច (β -)៖ ស្នូលបញ្ចេញអេឡិចត្រុង និងអេឡិចត្រុង antineutrino
ខ) positron (β +)៖ ស្នូលបញ្ចេញ positron និងនឺត្រេណូ
ដំណើរការទាំងនេះកើតឡើងដោយការបំប្លែងនុយក្លេអុងមួយប្រភេទទៅជាស្នូលមួយទៀត៖ នឺត្រុងទៅជាប្រូតុង ឬប្រូតុងទៅជានឺត្រុង។
មិនមានអេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្នូលទេពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរគ្នាទៅវិញទៅមកនៃនុយក្លេអ៊ែរ។
positron - ភាគល្អិតដែលខុសពីអេឡិចត្រុងតែនៅក្នុងសញ្ញានៃបន្ទុក (+e = 1.6 10 -19 C)
វាធ្វើតាមការពិសោធន៍ដែលក្នុងអំឡុងពេល β - decay អ៊ីសូតូបបាត់បង់ថាមពលដូចគ្នា។ ហេតុដូច្នេះហើយ ដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល លោក W. Pauli បានព្យាករណ៍ថា ភាគល្អិតពន្លឺមួយផ្សេងទៀត ដែលហៅថា antineutrino ត្រូវបានបញ្ចេញចេញ។ ថ្នាំ antineutrino មិនមានបន្ទុកឬម៉ាសទេ។ ការបាត់បង់ថាមពលដោយភាគល្អិត β កំឡុងពេលឆ្លងកាត់សារធាតុគឺបណ្តាលមកពីដំណើរការអ៊ីយ៉ូដ។ ផ្នែកមួយនៃថាមពលត្រូវបានបាត់បង់ទៅកាំរស្មី X កំឡុងពេលបន្ថយល្បឿននៃភាគល្អិត β ដោយស្នូលនៃសារធាតុស្រូបយក។ ដោយសារភាគល្អិត β មានម៉ាសតូចមួយ បន្ទុកឯកតា និងល្បឿនលឿនខ្លាំង សមត្ថភាពអ៊ីយ៉ូដរបស់វាតូច (តិចជាង 100 ដងនៃ α-ភាគល្អិត) ដូច្នេះថាមពលជ្រៀតចូល (ចំងាយ) នៃ β-particles គឺធំជាងយ៉ាងខ្លាំង។ α-ភាគល្អិត។
Rβ ខ្យល់ = 200 ម៉ែត្រ Rβ Pb ≈ 3 ម។
β - - ការបំបែកកើតឡើងនៅក្នុងស្នូលវិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ និងសិប្បនិម្មិត។ β + - តែជាមួយវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិត។
ក្បួនផ្លាស់ទីលំនៅសម្រាប់ β - - decay:
គ) K - ការចាប់យក (ការចាប់យកអេឡិចត្រូនិច) - ស្នូលស្រូបយកអេឡិចត្រុងមួយក្នុងចំណោមអេឡិចត្រុងដែលមានទីតាំងនៅលើសែល K (មិនសូវជាញឹកញាប់អិលឬ ម) នៃអាតូមរបស់វា ដែលជាលទ្ធផលដែលប្រូតុងមួយប្រែទៅជានឺត្រុង ខណៈពេលដែលបញ្ចេញនឺត្រុង
គ្រោងការណ៍ K - ការចាប់យក៖
លំហនៅក្នុងសែលអេឡិចត្រុងដែលទំនេរដោយអេឡិចត្រុងដែលចាប់យកត្រូវបានបំពេញដោយអេឡិចត្រុងពីស្រទាប់ដែលត្រួតលើគ្នា ដែលជាលទ្ធផលនៃកាំរស្មីអ៊ិច។
- γ-កាំរស្មី។
ជាធម្មតា គ្រប់ប្រភេទនៃវិទ្យុសកម្មត្រូវបានអមដោយការបំភាយនៃ γ-rays ។ γ-rays គឺជាវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដែលមានរលកចម្ងាយពីមួយទៅរាប់រយនៃ angstrom λ'=~ 1-0.01 Å=10 -10 -10 -12 m. ថាមពលនៃកាំរស្មីγឈានដល់រាប់លាន eV ។
W γ ~ MeV
1eV=1.6 10 -19 J
ស្នូលមួយដែលកំពុងដំណើរការការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្ម ជាក្បួនប្រែទៅជារំភើប ហើយការផ្លាស់ប្តូររបស់វាទៅស្ថានភាពដីត្រូវបានអមដោយការបំភាយនៃ γ - photon ។ ក្នុងករណីនេះថាមពលនៃγ-photon ត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខខណ្ឌ
ដែល E 2 និង E 1 គឺជាថាមពលនៃស្នូល។
អ៊ី 2 - ថាមពលនៅក្នុងស្ថានភាពរំភើប;
អ៊ី 1 - ថាមពលនៅក្នុងស្ថានភាពដី។
ការស្រូបយក γ-rays ដោយរូបធាតុគឺដោយសារតែដំណើរការសំខាន់ៗចំនួនបី៖
- បែបផែន photoelectric (ជាមួយ hv < l MэB);
- ការបង្កើតគូអេឡិចត្រុង-positron;
ឬ
- ការខ្ចាត់ខ្ចាយ (ឥទ្ធិពល Compton) -
ការស្រូបយកកាំរស្មី γ កើតឡើងយោងទៅតាមច្បាប់របស់ Bouguer:
ដែល μ គឺជាមេគុណការបន្ថយកម្រិតលីនេអ៊ែរ អាស្រ័យលើថាមពលនៃកាំរស្មី γ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក;
І 0 គឺជាអាំងតង់ស៊ីតេនៃធ្នឹមប៉ារ៉ាឡែលឧប្បត្តិហេតុ;
ខ្ញុំគឺជាអាំងតង់ស៊ីតេនៃធ្នឹមបន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់សារធាតុក្រាស់ Xសង់ទីម៉ែត។
γ-rays គឺជាកាំរស្មីដែលជ្រៀតចូលបំផុត។ សម្រាប់កាំរស្មីដែលពិបាកបំផុត (hvmax) កម្រាស់នៃស្រទាប់ស្រូបយកពាក់កណ្តាលគឺ 1.6 សង់ទីម៉ែត្រនៅក្នុងសំណ, 2.4 សង់ទីម៉ែត្រនៅក្នុងដែក, 12 សង់ទីម៉ែត្រនៅក្នុងអាលុយមីញ៉ូមនិង 15 សង់ទីម៉ែត្រនៅលើផែនដី។
§2 ច្បាប់មូលដ្ឋាននៃការបំផ្លាញវិទ្យុសកម្ម។
ចំនួននៃស្នូលដែលខូចdN សមាមាត្រទៅនឹងចំនួនស្នូលនៃស្នូល ននិងពេលវេលារលួយdt, dN~ ន dt. ច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃការបំបែកវិទ្យុសកម្មក្នុងទម្រង់ឌីផេរ៉ង់ស្យែល៖
មេគុណ λ ត្រូវបានគេហៅថាថេរបំបែកសម្រាប់ប្រភេទស្នូលដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ សញ្ញា "-" មានន័យថាdNត្រូវតែជាអវិជ្ជមាន ចាប់តាំងពីចំនួនចុងក្រោយនៃស្នូលដែលមិនទាន់រលួយគឺតិចជាងស្នូលដំបូង។
ដូច្នេះ λ កំណត់លក្ខណៈនៃប្រភាគនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា ពោលគឺកំណត់អត្រានៃការពុកផុយវិទ្យុសកម្ម។ λ មិនអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិខាងក្នុងនៃស្នូលប៉ុណ្ណោះ។ [λ]=s -1 ។
ច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃការបំបែកវិទ្យុសកម្មក្នុងទម្រង់អាំងតេក្រាល។
កន្លែងណា ន 0 - ចំនួនដំបូងនៃនុយក្លេអ៊ែរនៅt=0;
ន- ចំនួនស្នូលមិនរលួយក្នុងពេលតែមួយt;
λ គឺជាថេរនៃការបំបែកវិទ្យុសកម្ម។
អត្រានៃការពុកផុយក្នុងការអនុវត្តត្រូវបានវិនិច្ឆ័យដោយមិនមែន λ ទេ ប៉ុន្តែ T 1/2 - ពាក់កណ្តាលជីវិត - ពេលវេលាដែលពាក់កណ្តាលនៃចំនួនដើមនៃការពុកផុយ។ ទំនាក់ទំនង T 1/2 និង λ
T 1/2 U 238 = 4.5 10 6 ឆ្នាំ, T 1/2 Ra = 1590 ឆ្នាំ, T 1/2 Rn = 3.825 ថ្ងៃ។ ចំនួននៃការរលួយក្នុងមួយឯកតា A \u003d -dN/ dtត្រូវបានគេហៅថាសកម្មភាពនៃសារធាតុវិទ្យុសកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
ពី
ធ្វើតាម,
[A] \u003d 1 Becquerel \u003d 1 ការបែកបាក់ / 1 s;
[A] \u003d 1Ci \u003d 1Curie \u003d 3.7 10 10 Bq ។
ច្បាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរសកម្មភាព
ដែល A 0 = λ ន 0 - សកម្មភាពដំបូងនៅពេលt= 0;
ក - សកម្មភាពក្នុងពេលតែមួយt.
ស្នូលនៃអាតូមសាមញ្ញបំផុត - អាតូមអ៊ីដ្រូសែន - មានភាគល្អិតបឋមមួយហៅថាប្រូតុង។ ស្នូលនៃអាតូមផ្សេងទៀតទាំងអស់មានពីរប្រភេទនៃភាគល្អិតប្រូតុង និងនឺត្រុង។ ភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា nucleon ។ ប្រូតុង។ ប្រូតុងមានបន្ទុក និងម៉ាស់
សម្រាប់ការប្រៀបធៀប យើងបង្ហាញថាម៉ាស់អេឡិចត្រុងគឺស្មើនឹង
ពីការប្រៀបធៀបនៃ (66.1) និង (66.2) វាដូចខាងក្រោមថា -proton មានការបង្វិលស្មើនឹងពាក់កណ្តាល និងពេលម៉ាញេទិចរបស់វាផ្ទាល់។
ឯកតានៃពេលម៉ាញេទិកដែលហៅថាមេដែកនុយក្លេអ៊ែរ។ ពីការប្រៀបធៀបជាមួយ (33.2) វាធ្វើតាមថា 1836 ដងតិចជាងមេដែក Bohr ។ អាស្រ័យហេតុនេះ ពេលវេលាម៉ាញេទិចខាងក្នុងនៃប្រូតុងគឺប្រហែល 660 ដងតិចជាងពេលម៉ាញ៉េទិចរបស់អេឡិចត្រុង។
នឺត្រុង។ នឺត្រុងត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1932 ដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស D. Chadwick ។ បន្ទុកអគ្គីសនីរបស់វាគឺសូន្យ ហើយម៉ាស់របស់វា។
ជិតនឹងម៉ាស់ប្រូតុង។
ភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់នឺត្រុង និងប្រូតុងគឺ 1.3 MeV ពោលគឺ .
នឺត្រុងមានការបង្វិលស្មើនឹងពាក់កណ្តាលនិង (ទោះបីជាអវត្ដមាននៃបន្ទុកអគ្គិសនី) ពេលម៉ាញេទិកផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា
(សញ្ញាដកបង្ហាញថាទិសដៅនៃពេលវេលាមេកានិច និងម៉ាញេទិកខាងក្នុងគឺផ្ទុយគ្នា)។ ការពន្យល់អំពីការពិតដ៏អស្ចារ្យនេះនឹងត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុង§ 69 ។
ចំណាំថាសមាមាត្រនៃតម្លៃពិសោធន៍ដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃភាពត្រឹមត្រូវគឺ -3/2 ។ នេះត្រូវបានកត់សម្គាល់បន្ទាប់ពីតម្លៃបែបនេះត្រូវបានទទួលតាមទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ។
នៅក្នុងស្ថានភាពទំនេរ នឺត្រុងមិនស្ថិតស្ថេរ (វិទ្យុសកម្ម) - វារលួយដោយឯកឯង ប្រែទៅជាប្រូតុង និងបញ្ចេញអេឡិចត្រុង និងភាគល្អិតមួយទៀតហៅថា អង់ទីណូទ្រីណូ (សូមមើលមាត្រា ៨១)។ ពាក់កណ្តាលជីវិត (ពោលគឺពេលវេលាដែលវាត្រូវការពាក់កណ្តាលនៃចំនួននឺត្រុងដើមដើម្បីបំបែក) គឺប្រហែល 12 នាទី។ គ្រោងការណ៍បំបែកអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម:
ម៉ាស់របស់ antineutrino គឺសូន្យ។ ម៉ាស់នឺត្រុងគឺធំជាងម៉ាស់ប្រូតុងដោយហេតុនេះ ម៉ាស់នឺត្រុងលើសពីម៉ាស់សរុបនៃភាគល្អិតដែលលេចឡើងនៅផ្នែកខាងស្តាំនៃសមីការ (66.7) ពោលគឺដោយ 0.77 MeV។ ថាមពលនេះត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកនឺត្រុងក្នុងទម្រង់ជាថាមពល kinetic នៃភាគល្អិតលទ្ធផល។
លក្ខណៈនៃស្នូលអាតូមិច។ លក្ខណៈសំខាន់បំផុតមួយនៃស្នូលអាតូមគឺ លេខបន្ទុក Z វាស្មើនឹងចំនួនប្រូតុងដែលបង្កើតជាស្នូល ហើយកំណត់បន្ទុករបស់វា ដែលស្មើនឹងលេខ Z កំណត់លេខសៀរៀលនៃធាតុគីមី នៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេហៅថាលេខអាតូមនៃស្នូល។
ចំនួននុយក្លេអុង (ពោលគឺចំនួនសរុបនៃប្រូតុង និងនឺត្រុង) នៅក្នុងស្នូលមួយត្រូវបានតាងដោយអក្សរ A ហើយត្រូវបានគេហៅថាចំនួនម៉ាស់នៃស្នូល។ ចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលគឺ
និមិត្តសញ្ញាប្រើដើម្បីកំណត់ស្នូល
ដែល X គឺជានិមិត្តសញ្ញាគីមីនៃធាតុ។ លេខម៉ាស់ត្រូវបានដាក់នៅផ្នែកខាងលើខាងឆ្វេង លេខអាតូមនៅខាងក្រោមខាងឆ្វេង (រូបតំណាងចុងក្រោយជារឿយៗត្រូវបានលុបចោល)។
ជួនកាលលេខម៉ាស់ត្រូវបានសរសេរមិននៅខាងឆ្វេង ប៉ុន្តែនៅខាងស្តាំនៃនិមិត្តសញ្ញាធាតុគីមី
នុយក្លេអ៊ែរដែលមាន Z ដូចគ្នាប៉ុន្តែ A ផ្សេងគ្នាត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីសូតូប។ ធាតុគីមីភាគច្រើនមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមួយចំនួន។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ អុកស៊ីសែនមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនបី៖ សំណប៉ាហាំងមានដប់។ល។
អ៊ីដ្រូសែនមានអ៊ីសូតូបចំនួនបី៖
Protium និង deuterium មានស្ថេរភាព tritium គឺជាវិទ្យុសកម្ម។
នុយក្លេអ៊ែដែលមានម៉ាស់ដូចគ្នា A ត្រូវបានគេហៅថា isobars ។ នុយក្លេអ៊ែរដែលមានចំនួននឺត្រុងដូចគ្នាត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីសូតូនជាឧទាហរណ៍។ ទីបំផុតមាននុយក្លេអ៊ែរវិទ្យុសកម្មដែលមាន Z និង A ដូចគ្នាដែលខុសគ្នាក្នុងពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់ពួកគេ។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា isomers ។ ឧទាហរណ៍មានអ៊ីសូមឺរនៃស្នូលពីរ ដែលមួយក្នុងចំនោមពួកគេមានពាក់កណ្តាលជីវិត 18 នាទី មួយទៀតមានពាក់កណ្តាលជីវិត 4.4 ម៉ោង។
ប្រហែល 1500 nuclei ត្រូវបានគេស្គាល់ ខុសគ្នាទាំង Z ឬ A ឬទាំងពីរ។ ប្រហែល 1/5 នៃស្នូលទាំងនេះមានស្ថេរភាព នៅសល់គឺវិទ្យុសកម្ម។ ស្នូលជាច្រើនត្រូវបានទទួលដោយសិប្បនិម្មិតដោយប្រើប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។
នៅក្នុងធម្មជាតិ មានធាតុដែលមានលេខអាតូម Z ពី 1 ដល់ 92 ដោយមិនរាប់បញ្ចូល technetium និង promethium ។ Plutonium បន្ទាប់ពីត្រូវបានផលិតដោយសិប្បនិម្មិត ត្រូវបានរកឃើញក្នុងបរិមាណតិចតួចនៅក្នុងសារធាតុរ៉ែធម្មជាតិ - ជ័រលាយ។ នៅសល់នៃធាតុ transuranium (ឧទាហរណ៍ transuranium) (ជាមួយ Z ពី 93 ដល់ 107) ត្រូវបានទទួលដោយសិប្បនិម្មិតតាមរយៈប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរផ្សេងៗ។
ធាតុ transuranium curium, einsteinium, fermium) និង mendelevium) ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះជាកិត្តិយសដល់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រឆ្នើម P. និង M. Curie, A. Einstein, E. Fermi និង D. I. Mendeleev ។ Lawrencium ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមអ្នកបង្កើត cyclotron E. Lawrence ។ Kurchatovy) បានទទួលឈ្មោះរបស់ខ្លួនជាកិត្តិយសដល់រូបវិទូសូវៀតឆ្នើម I.V. Kurchatov ។
ធាតុ transuranium មួយចំនួនរួមទាំង kurchatovium និងធាតុដែលមានលេខ 106 និង 107 ត្រូវបានទទួលនៅមន្ទីរពិសោធន៍នៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៃវិទ្យាស្ថានរួមសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរនៅទីក្រុង Dubna ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀត G. N. Flerov និងអ្នកសហការរបស់គាត់។
ទំហំខឺណែល នៅក្នុងការប៉ាន់ប្រមាណដំបូង ស្នូលអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាស្វ៊ែរ ដែលកាំដែលត្រូវបានកំណត់យ៉ាងត្រឹមត្រូវតាមរូបមន្ត
(Fermi គឺជាឈ្មោះនៃឯកតាប្រវែងដែលប្រើក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ ស្មើនឹងសង់ទីម៉ែត្រ)។ ពីរូបមន្ត (66.8) វាដូចខាងក្រោមថាបរិមាណនៃស្នូលគឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួននៃ nucleon នៅក្នុង nucleus ។ ដូច្នេះ ដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុនៅក្នុងស្នូលទាំងអស់គឺប្រហាក់ប្រហែលគ្នា។
ការបង្វិលនៃស្នូល។ ការបង្វិលនៃនុយក្លេអុងបន្ថែមទៅលើការបង្វិលលទ្ធផលនៃស្នូល។ ការបង្វិលនៃនុយក្លេអុងគឺ ដូច្នេះហើយ ចំនួនបរិមាណនៃការបង្វិលនៃស្នូល l នឹងជាចំនួនគត់ពាក់កណ្តាលសម្រាប់ចំនួនសេសនៃនុយក្លេអុង A និងចំនួនគត់ ឬសូន្យសម្រាប់គូ A. ការបង្វិលនៃស្នូល l មិនលើសពីច្រើន ឯកតា។ នេះបង្ហាញថាការបង្វិលនៃ nucleon ភាគច្រើននៅក្នុង nucleus លុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលមានលក្ខណៈប្រឆាំងគ្នា។ នឺត្រុងទាំងអស់ដែលមានចំនួនប្រូតុង និងនឺត្រុងចំនួនគូ) មានសូន្យ។
អាតូមនីមួយៗត្រូវបានបង្កើតឡើង ស្នូលនិង សែលអាតូមិចដែលរួមមានភាគល្អិតបឋមផ្សេងៗ - នុយក្លេអុងនិង អេឡិចត្រុង(រូបភាព 5.1) ។ ស្នូលគឺជាផ្នែកកណ្តាលនៃអាតូម ដែលមានម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងមូលនៃអាតូម និងមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។ ស្នូលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ ប្រូតុងនិង នឺត្រុងដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ទ្វេដងនៃភាគល្អិតបឋមមួយ - នុយក្លេអុង។ បន្ទុកប្រូតុង +1; នឺត្រុង ០.
បន្ទុកស្នូលអាតូមគឺ Z . ē កន្លែងណា Z- លេខស៊េរីនៃធាតុ (លេខអាតូមិច)នៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Mendeleev ស្មើនឹងចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល; ē គឺជាបន្ទុករបស់អេឡិចត្រុង។
ចំនួននុយក្លេអ៊ុននៅក្នុងស្នូលមួយត្រូវបានគេហៅថា ចំនួនម៉ាស់នៃធាតុ(ក):
ក = Z + ន,
កន្លែងណា Zគឺជាចំនួនប្រូតុង; នគឺជាចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលអាតូម។
សម្រាប់ប្រូតុង និងនឺត្រុង ចំនួនម៉ាស់ត្រូវបានយកស្មើនឹង 1 សម្រាប់អេឡិចត្រុងវាស្មើនឹង 0 ។
អង្ករ។ ៥.១. រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម
ការរចនាខាងក្រោមត្រូវបានទទួលយកជាទូទៅសម្រាប់ធាតុគីមីណាមួយ។ X:, នៅទីនេះ ក- ចំនួនម៉ាស, Zគឺជាចំនួនអាតូមិកនៃធាតុ។
ស្នូលអាតូមិកនៃធាតុដូចគ្នាអាចមាននឺត្រុងចំនួនផ្សេងគ្នា។ ន. ប្រភេទនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូតូបធាតុនេះ។ ដូច្នេះ អ៊ីសូតូបមាន៖ ចំនួនអាតូមដូចគ្នា ប៉ុន្តែចំនួនម៉ាស់ខុសគ្នា ក. ធាតុគីមីភាគច្រើនគឺជាល្បាយនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នា ឧទាហរណ៍ អ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖
.
ស្នូលអាតូមិកនៃធាតុគីមីផ្សេងគ្នាអាចមានលេខម៉ាស់ដូចគ្នា។ ប៉ុន្តែ(ជាមួយនឹងចំនួនប្រូតុងផ្សេងៗគ្នា Z) ប្រភេទនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូបា. ឧទាហរណ៍:
– – – ; –
ម៉ាស់អាតូមិច
ដើម្បីកំណត់លក្ខណៈម៉ាស់អាតូម និងម៉ូលេគុល គោលគំនិតត្រូវបានប្រើ ម៉ាស់អាតូម Mគឺជាតម្លៃដែលទាក់ទង ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយសមាមាត្រ
ទៅនឹងម៉ាស់អាតូមកាបូន ហើយត្រូវបានគេយកស្មើនឹង ម a = 12,000,000. សម្រាប់
និយមន័យដាច់ខាតនៃម៉ាស់អាតូមត្រូវបានណែនាំ ឯកតាអាតូមិច
មហាជន(a.m.u.) ដែលត្រូវបានកំណត់ទាក់ទងនឹងម៉ាស់អាតូមកាបូនក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ
.
បន្ទាប់មកម៉ាស់អាតូមនៃធាតុមួយអាចត្រូវបានកំណត់ថា:
កន្លែងណា មគឺជាម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីសូតូបនៃធាតុដែលកំពុងពិចារណា។ កន្សោមនេះធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការកំណត់ម៉ាស់នៃស្នូលនៃធាតុ ភាគល្អិតបឋម ភាគល្អិត - ផលិតផលនៃបំលែងវិទ្យុសកម្ម។ល។
កង្វះនុយក្លេអ៊ែរ និងថាមពលភ្ជាប់នុយក្លេអ៊ែរ
ការភ្ជាប់ថាមពលនៃនុយក្លេអុង- បរិមាណរូបវន្តជាលេខស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីដកស្នូលចេញពីស្នូលដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic ដល់វា។
នុយក្លេអុងត្រូវបានចងនៅក្នុងស្នូលដោយកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ ដែលធំជាងកម្លាំងអេឡិចត្រុសស្ទិក ដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងប្រូតុង។ ដើម្បីបំបែកស្នូល វាចាំបាច់ក្នុងការយកឈ្នះលើកម្លាំងទាំងនេះ ពោលគឺ ចំណាយថាមពល។ ការរួបរួមនៃនុយក្លេអុងដើម្បីបង្កើតជាស្នូលមួយ ផ្ទុយទៅវិញត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពល ដែលត្រូវបានគេហៅថា ថាមពលភ្ជាប់នុយក្លេអ៊ែរΔ វផ្លូវ៖
,
តើអ្វីទៅដែលហៅថាពិការភាពនុយក្លេអ៊ែរ; ជាមួយ ≈ 3 . 10 8 m / s គឺជាល្បឿននៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។
ថាមពលភ្ជាប់ស្នូល- បរិមាណរូបវន្តស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជានុយក្លេអុងនីមួយៗដោយមិនចាំបាច់ផ្តល់ថាមពល kinetic ដល់ពួកគេ។
នៅពេលដែលស្នូលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ម៉ាស់របស់វាថយចុះ ពោលគឺ ម៉ាស់នៃស្នូលគឺតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា ភាពខុសគ្នានេះត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាពដ៏ធំΔ ម:
កន្លែងណា m ទំគឺជាម៉ាស់ប្រូតុង; m nគឺជាម៉ាស់នឺត្រុង; ម nucleus គឺជាម៉ាសនៃស្នូល។
នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរពីម៉ាស់នៃស្នូល មស្នូលទៅនឹងម៉ាស់អាតូមនៃធាតុមួយ។ ម a, កន្សោមនេះអាចត្រូវបានសរសេរក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ
កន្លែងណា ម H គឺជាម៉ាស់អ៊ីដ្រូសែន; m nគឺជាម៉ាស់នៃនឺត្រុង និង ម a គឺជាម៉ាស់អាតូមនៃធាតុ ដែលកំណត់តាមរយៈ ឯកតាម៉ាស់អាតូម(a.u.m.)
លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់ស្ថេរភាពនៃស្នូលគឺការឆ្លើយឆ្លងយ៉ាងតឹងរឹងរវាងចំនួនប្រូតុង និងនឺត្រុងនៅក្នុងវា។ សម្រាប់ស្ថេរភាពនៃស្នូល ទំនាក់ទំនងខាងក្រោមគឺពិត៖
,
កន្លែងណា Zគឺជាចំនួនប្រូតុង; កគឺជាចំនួនម៉ាស់នៃធាតុ។
ក្នុងចំណោមនុយក្លេអ៊ែរប្រហែល 1700 ប្រភេទដែលត្រូវបានគេស្គាល់រហូតមកដល់ពេលនេះមានតែប្រហែល 270 ប៉ុណ្ណោះដែលមានស្ថេរភាព។ ជាងនេះទៅទៀត នឺត្រុងគូ (ដែលជាចំនួនគូនៃប្រូតុង និងនឺត្រុង) ដែលមានស្ថេរភាពជាពិសេស គ្របដណ្តប់លើធម្មជាតិ។
វិទ្យុសកម្ម
វិទ្យុសកម្ម- ការបំប្លែងអ៊ីសូតូបមិនស្ថិតស្ថេរនៃធាតុគីមីមួយទៅជាអ៊ីសូតូបនៃធាតុគីមីមួយផ្សេងទៀត ជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃភាគល្អិតបឋមមួយចំនួន។ បែងចែក៖ វិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ និងសិប្បនិម្មិត។
ប្រភេទសំខាន់ៗរួមមាន:
α-វិទ្យុសកម្ម (ការពុកផុយ);
- វិទ្យុសកម្មβ (ការបំផ្លាញ);
- ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯង។
ស្នូលនៃធាតុរលួយត្រូវបានគេហៅថា មាតាហើយស្នូលនៃធាតុលទ្ធផលគឺ កូន. ការពុកផុយដោយឯកឯងនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូម គោរពតាមច្បាប់នៃការពុកផុយវិទ្យុសកម្មដូចខាងក្រោម៖
កន្លែងណា ន 0 គឺជាចំនួនស្នូលនៅក្នុងធាតុគីមីមួយនៅគ្រាដំបូងនៃពេលវេលា។ នគឺជាចំនួនស្នូលក្នុងពេលតែមួយ t; - ដែលគេហៅថា "ថេរ" នៃការពុកផុយ ដែលជាប្រភាគនៃស្នូលដែលរលួយក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។
ច្រាសមកវិញនៃការពុកផុយ "ថេរ" កំណត់អាយុកាលជាមធ្យមនៃអ៊ីសូតូប។ លក្ខណៈនៃស្ថេរភាពនៃស្នូលទាក់ទងនឹងការពុកផុយគឺ ពាក់កណ្តាលជីវិតពោលគឺ ពេលវេលាដែលចំនួនស្នូលដំបូងត្រូវបានកាត់ពាក់កណ្តាល៖
ទំនាក់ទំនងរវាង និង៖
កំឡុងពេលការបំផ្លាញវិទ្យុសកម្ម ច្បាប់អភិរក្ស៖
,
តើការចោទប្រកាន់នៃការរលួយឬលទ្ធផល (បង្កើត) "បំណែក" នៅឯណា; និង ច្បាប់អភិរក្ស:
តើចំនួនដ៏ធំនៃ "បំណែក" ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើង (រលួយ) នៅឯណា។
៥.៤.១. α និង β រលួយ
α-ការពុកផុយគឺជាវិទ្យុសកម្មពីស្នូលអេលីយ៉ូម។ លក្ខណៈសម្រាប់ស្នូល "ធ្ងន់" ដែលមានចំនួនម៉ាស់ច្រើន។ ក> 200 និងសាក z > 82 ។
ច្បាប់ផ្លាស់ទីលំនៅសម្រាប់ α-decay មានទម្រង់ដូចខាងក្រោម (ធាតុថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង)៖
.
; 
.
ចំណាំថា α-decay (វិទ្យុសកម្ម) មានសមត្ថភាពអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់បំផុត ប៉ុន្តែភាពជ្រាបចូលទាបបំផុត។
មានប្រភេទដូចខាងក្រោម β-រលួយ:
- អេឡិចត្រូនិច β-decay (β - decay);
- positron β-decay (β + -decay);
- ការចាប់យកអេឡិចត្រូនិច (k-capture) ។
β - រលួយកើតឡើងជាមួយនឹងការលើសនៃនឺត្រុងជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃអេឡិចត្រុងនិង antineutrinos:
.
β + - រលួយកើតឡើងជាមួយនឹងការលើសនៃប្រូតុងជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃ positrons និងនឺត្រេណូស:
សម្រាប់ការចាប់យកអេឡិចត្រូនិច ( k- ចាប់យក)លក្ខណៈដោយការផ្លាស់ប្តូរដូចខាងក្រោមៈ
.
ច្បាប់ផ្លាស់ទីលំនៅសម្រាប់ β-decay មានទម្រង់ដូចខាងក្រោម (ធាតុថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង)៖
សម្រាប់ β - រលួយ៖ 
;
សម្រាប់ β + - រលួយ៖ .
β-decay (វិទ្យុសកម្ម) មានសមត្ថភាព ionizing ទាបបំផុត ប៉ុន្តែ permeability ខ្ពស់បំផុត។
កាំរស្មី α និង β ត្រូវបានអមដំណើរ γ - វិទ្យុសកម្មដែលជាវិទ្យុសកម្មនៃ photons និងមិនមែនជាប្រភេទឯករាជ្យនៃវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្ម។
γ-photons ត្រូវបានបញ្ចេញជាមួយនឹងការថយចុះនៃថាមពលនៃអាតូមដែលរំភើប ហើយមិនបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងចំនួនម៉ាស់នោះទេ។ កនិងការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក Z. γ-វិទ្យុសកម្មមានថាមពលជ្រៀតចូលខ្ពស់បំផុត។
សកម្មភាពរបស់ radionuclides
សកម្មភាពរបស់ radionuclidesគឺជារង្វាស់នៃវិទ្យុសកម្មដែលកំណត់ចំនួននៃការបំផ្លាញនុយក្លេអ៊ែរក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ សម្រាប់ចំនួនជាក់លាក់នៃ radionuclides នៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលជាក់លាក់មួយនៅពេលជាក់លាក់មួយ សកម្មភាព ប៉ុន្តែត្រូវបានផ្តល់ជាទម្រង់៖
តើចំនួនដែលរំពឹងទុកនៃការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯង (ចំនួននៃការបំផ្លាញនុយក្លេអ៊ែរ) ដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដក្នុងចន្លោះពេល .
ការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯងត្រូវបានគេហៅថា ការបំផ្លាញវិទ្យុសកម្ម.
ឯកតារង្វាស់សម្រាប់សកម្មភាពរបស់ radionuclides គឺ reciprocal second () ដែលមានឈ្មោះពិសេស Becquerel (Bq).
Becquerel គឺស្មើនឹងសកម្មភាពនៃ radionuclide នៅក្នុងប្រភពដែលក្នុងនោះ 1 វិ។ ការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯងកើតឡើង។
ឯកតាសកម្មភាពក្រៅប្រព័ន្ធ - គុយរី (Ku).
គុយរី - សកម្មភាពរបស់ radionuclide នៅក្នុងប្រភពដែលក្នុងរយៈពេល 1 វិនាទី។ កើតឡើង 3.7 . 10 10 ការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯង ពោលគឺ 1 Ku = 3.7 . 10 10 Bq ។
ឧទាហរណ៍ប្រហែល 1 ក្រាមនៃរ៉ាដ្យូមសុទ្ធផ្តល់នូវសកម្មភាព 3.7 . ការបែកបាក់នុយក្លេអ៊ែរ 10 10 ក្នុងមួយវិនាទី។
មិនមែននុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់នៃ radionuclide រលួយក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះទេ។ ក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា ការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯងកើតឡើងជាមួយនឹងប្រភាគជាក់លាក់នៃស្នូល។ ចំណែកនៃការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ radionuclides ផ្សេងគ្នាគឺខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងចំណោមចំនួនសរុបនៃស្នូលរ៉ាដ្យូម 1.38 រលួយរៀងរាល់វិនាទី . ផ្នែក និងពីចំនួនសរុបនៃស្នូល radon - 2.1 . ផ្នែក។ ប្រភាគនៃការបំបែកស្នូលក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាត្រូវបានគេហៅថា ថេរ λ .
ពីនិយមន័យខាងលើវាធ្វើតាមថាសកម្មភាព ប៉ុន្តែទាក់ទងនឹងចំនួនអាតូមវិទ្យុសកម្ម ននៅក្នុងប្រភពនៅពេលកំណត់ដោយសមាមាត្រ៖
យូរ ៗ ទៅចំនួនអាតូមវិទ្យុសកម្មថយចុះយោងទៅតាមច្បាប់៖
, (3) - 30 ឆ្នាំ, រ៉ាដុងផ្ទៃឬ លីនេអ៊ែរសកម្មភាព។
ជម្រើសនៃឯកតានៃសកម្មភាពជាក់លាក់ត្រូវបានកំណត់ដោយភារកិច្ចជាក់លាក់មួយ។ ឧទាហរណ៍សកម្មភាពនៅលើអាកាសត្រូវបានបង្ហាញជា becquerels ក្នុងមួយម៉ែត្រគូប (Bq / m 3) - សកម្មភាព volumetric ។ សកម្មភាពនៅក្នុងទឹក ទឹកដោះគោ និងវត្ថុរាវផ្សេងទៀតក៏ត្រូវបានបង្ហាញជាសកម្មភាពបរិមាណផងដែរ ចាប់តាំងពីបរិមាណទឹក និងទឹកដោះគោត្រូវបានវាស់ជាលីត្រ (Bq/l)។ សកម្មភាពនៅក្នុងនំប៉័ង ដំឡូង សាច់ និងផលិតផលផ្សេងទៀតត្រូវបានបង្ហាញជាសកម្មភាពជាក់លាក់ (Bq/kg)។
ជាក់ស្តែង ឥទ្ធិពលជីវសាស្រ្តនៃការប៉ះពាល់ទៅនឹង radionuclides លើរាងកាយមនុស្សនឹងអាស្រ័យលើសកម្មភាពរបស់វា ពោលគឺលើបរិមាណ radionuclide ។ ដូច្នេះបរិមាណ និងសកម្មភាពជាក់លាក់នៃសារធាតុ radionuclides ក្នុងខ្យល់ ទឹក អាហារ អគារ និងសម្ភារៈផ្សេងទៀត ត្រូវបានធ្វើឱ្យមានស្តង់ដារ។
ចាប់តាំងពីពេលជាក់លាក់មួយមនុស្សម្នាក់អាចត្រូវបាន irradiated ក្នុងវិធីផ្សេងគ្នា (ពីការបញ្ចូល radionuclides ចូលទៅក្នុងរាងកាយទៅខាងក្រៅ) កត្តាប៉ះពាល់ទាំងអស់ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងតម្លៃជាក់លាក់មួយ ដែលត្រូវបានគេហៅថាកម្រិតវិទ្យុសកម្ម។
ប្រូតុងគឺជាអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលអេឡិចត្រុងតែមួយត្រូវបានដកចេញ។ ភាគល្អិតនេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញរួចហើយនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ J. Thomson (1907) ដែលបានគ្រប់គ្រងដើម្បីវាស់សមាមាត្ររបស់វា។ អ៊ី/ម. នៅឆ្នាំ 1919 E. Rutherford បានរកឃើញស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងផលិតផលបំបែកនៃស្នូលនៃអាតូមនៃធាតុជាច្រើន។ Rutherford បានហៅភាគល្អិតនេះថាជាប្រូតុង។ លោកបានណែនាំថា ប្រូតុងគឺជាផ្នែកនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមិកទាំងអស់។
គ្រោងការណ៍នៃការពិសោធន៍របស់ Rutherford ត្រូវបានបង្ហាញ។
ការពិពណ៌នាអំពីការដំឡើងដែលវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីចុះឈ្មោះនឺត្រុងអាចត្រូវបានមើល។
មិនដូចអេឡិចត្រុងទេ ប្រូតុង និងនឺត្រុងគឺជាកម្មវត្ថុនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរជាក់លាក់។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរគឺជាករណីពិសេសនៃអន្តរកម្មខ្លាំងបំផុតនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ដោយសារកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ ប្រូតុង និងនឺត្រុងអាចរួមផ្សំគ្នាបង្កើតបានជានុយក្លេអ៊ែរអាតូមិកផ្សេងៗ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ប្រូតុង និងនឺត្រុងទាក់ទងនឹងអន្តរកម្មខ្លាំងគឺដូចគ្នាបេះបិទ ដែលតាមមើលទៅពន្យល់ពីភាពជិតស្និទ្ធនៃម៉ាស់របស់វា។ ដូច្នេះហើយ នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ ពាក្យ នុយក្លេអុង ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ដោយបង្ហាញពីភាគល្អិតណាមួយ ដែលជាផ្នែកនៃស្នូល ទាំងប្រូតុង និងនឺត្រុង។ យើងអាចនិយាយបានថា ប្រូតុង និងនឺត្រុង គឺជារដ្ឋពីរនៃភាគល្អិតដូចគ្នា - នុយក្លេអុង។
អាតូមគឺអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី។ ដូច្នេះចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយត្រូវតែស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែលអាតូម i.e. លេខអាតូមិច Z. ចំនួនសរុបនៃនឺត្រុង (ឧទាហរណ៍ ប្រូតុង និងនឺត្រុង) នៅក្នុងស្នូលមួយត្រូវបានតំណាងដោយ កហើយត្រូវបានគេហៅថាលេខម៉ាស។ លេខ Zនិង កកំណត់លក្ខណៈពេញលេញនៃសមាសធាតុនៃស្នូល។ តាមនិយមន័យ:
| A=Z+N។ |
ដើម្បីសម្គាល់ស្នូលផ្សេងគ្នា សញ្ញាណនៃទម្រង់ Z ត្រូវបានប្រើជាធម្មតា Xក, កន្លែងណា X- និមិត្តសញ្ញាគីមីដែលត្រូវគ្នានឹងធាតុដែលមានផ្តល់ឱ្យ Z. ឧទាហរណ៍ កន្សោម 4 Be 9 តំណាងឱ្យស្នូលនៃអាតូម beryllium ជាមួយ Z = 4, ក= 9 មាន 4 ប្រូតុង និង 5 នឺត្រុង។ អក្សរកាត់ខាងឆ្វេងមិនចាំបាច់ទេព្រោះលេខអាតូម Zកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយឡែកដោយឈ្មោះនៃធាតុ។ ដូច្នេះ ប្រភេទអក្សរកាត់ Be 9 ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ( អាន "berylium ប្រាំបួន").
ខឺណែលជាមួយដូចគ្នា។ Zនិងខុសគ្នា កត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីសូតូប។ ឧទាហរណ៍ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម Z= 92) មានអ៊ីសូតូប 92 U 236, 92 U 238 ។ ពេលខ្លះពាក្យ isobar ត្រូវបានប្រើ (សម្រាប់ nuclei ដែលមានដូចគ្នា។ កនិងខុសគ្នា Z) និងអ៊ីសូតូន (សម្រាប់ស្នូលដែលមានដូចគ្នា។ ននិងខុសគ្នា Z) ពាក្យ នុយក្លីដ ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់អាតូមនៃអ៊ីសូតូបជាក់លាក់មួយ។
ធាតុធ្ងន់បំផុតដែលគេរកឃើញក្នុងធម្មជាតិគឺអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 92 U 238។ ធាតុដែលមានលេខអាតូមលើសពី 92 ត្រូវបានគេហៅថា transuranic ។ ពួកគេទាំងអស់ត្រូវបានទទួលដោយសិប្បនិម្មិតដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរផ្សេងៗ។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរសុទ្ធសាធរបស់ពួកគេ អ៊ីសូតូបផ្សេងៗ ជាក្បួនមានតិចតួចដូចគ្នា។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងករណីភាគច្រើនលើសលប់ អាតូមនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នាមានសារធាតុគីមីដូចគ្នា និងស្ទើរតែដូចគ្នាទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដែរ ចាប់តាំងពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសែលអេឡិចត្រុងនៃអាតូមត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយស្នូលអនុវត្តដោយបន្ទុកអគ្គិសនីរបស់វា។ ដូច្នេះ ភាពឯកោនៃអ៊ីសូតូបណាមួយ ឧទាហរណ៍ U 235 ពីល្បាយរបស់វាផ្ទាល់ជាមួយ 92 U 238 គឺជាបញ្ហាបច្ចេកវិជ្ជាដ៏ស្មុគស្មាញ ដែលប្រើភាពខុសគ្នាតិចតួចក្នុងអត្រានៃការហួត ការសាយភាយ និងដំណើរការមួយចំនួនផ្សេងទៀតដែលកើតឡើងដោយសារភាពខុសគ្នា។ នៅក្នុងម៉ាស់អ៊ីសូតូប។
លេខអាតូមិច Zគឺស្មើនឹងបន្ទុកអគ្គីសនីនៃស្នូលក្នុងឯកតានៃតម្លៃដាច់ខាតនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង។ បន្ទុកអគ្គីសនីគឺជាតម្លៃចំនួនគត់ ដែលត្រូវបានរក្សាទុកយ៉ាងតឹងរ៉ឹងសម្រាប់អន្តរកម្មណាមួយ (រួមទាំងមិនមែនអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច)។ ចំនួនសរុបនៃទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលមានលើការបំប្លែងទៅវិញទៅមកនៃស្នូលអាតូមិក និងភាគល្អិតបឋមបង្ហាញថា បន្ថែមពីលើច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គីសនី មានច្បាប់តឹងរ៉ឹងស្រដៀងគ្នានៃការអភិរក្សបន្ទុកបារីយ៉ុង។ ពោលគឺ ភាគល្អិតនីមួយៗអាចត្រូវបានកំណត់តម្លៃជាក់លាក់នៃបន្ទុក baryon ហើយផលបូកពិជគណិតនៃការចោទប្រកាន់ baryon នៃភាគល្អិតទាំងអស់នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរនៅក្រោមដំណើរការណាមួយ។
ការចោទប្រកាន់ baryon នៃភាគល្អិតទាំងអស់គឺជាចំនួនគត់។ បន្ទុក baryon នៃអេឡិចត្រុង និង γ-quantum គឺស្មើនឹងសូន្យ ហើយបន្ទុក baryon នៃ proton និង neutron គឺស្មើនឹងមួយ។ ដូច្នេះចំនួនម៉ាស ប៉ុន្តែគឺជាបន្ទុក baryon នៃស្នូល។ ច្បាប់អភិរក្សបន្ទុកបាយ៉ុនធានាស្ថិរភាពនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមិក។ ជាឧទាហរណ៍ ច្បាប់នេះហាមប្រាមការបំប្លែងថាមពលដែលអនុគ្រោះ ដែលត្រូវបានអនុញ្ញាតដោយច្បាប់អភិរក្សផ្សេងទៀតទាំងអស់ នៃនឺត្រុងនុយក្លេអ៊ែរពីរទៅជាគូនៃភាគល្អិតស្រាលបំផុតនៃγ-quanta។
នុយក្លេអ៊ែអាតូមអាចមានបានតែក្នុងកម្រិតកំណត់នៃតម្លៃនៃបរិមាណប៉ុណ្ណោះ។ ក, Z. នៅខាងក្រៅតំបន់នេះ ប្រសិនបើស្នូលដែលត្រូវគ្នាកើតឡើង នោះវាភ្លាមៗ (ឧ. នៅក្នុងពេលវេលានុយក្លេអ៊ែរលក្ខណៈ τ ≤ 10 −21 s) អាចរលួយទៅជាស្នូលតូចជាង ឬបញ្ចេញប្រូតុង ឬនឺត្រុង។ នៅក្នុងតំបន់នៃអត្ថិភាពដែលអាចកើតមាន មិនមែនស្នូលទាំងអស់មានស្ថេរភាពនោះទេ។
 រូបភាព 2.1 ។ ដ្យាក្រាមប្រូតុង-នឺត្រុងនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូម។ |
នុយក្លេអ៊ែរដែលគេស្គាល់រហូតមកដល់សព្វថ្ងៃត្រូវបានគ្រោងនៅលើដ្យាក្រាមលំហូរនឺត្រុង (រូបភាព ២.១)។ នៅលើវា បន្ទាត់រឹងរលោងបង្ហាញពីព្រំដែនទ្រឹស្តីនៃតំបន់ដែលអាចកើតមាននៃស្នូល។ ការបង្កើតការពិសោធន៍នៃព្រំដែននេះមានភាពស្មុគស្មាញដោយការពិតដែលថានៅពេលដែលចូលទៅជិតវា (ពីខាងក្នុង) អាយុកាលនៃស្នូលទោះបីជាវាលើសពីលក្ខណៈសំខាន់ៗក៏ដោយ (~10 −21 ជាមួយ) ប៉ុន្តែតូចពេកសម្រាប់បច្ចេកទេសពិសោធន៍ទំនើប។ ស្នូលស្ថិរភាពបង្កើតជាផ្លូវលំនៅលើដ្យាក្រាមប្រូតុង-នឺត្រុង។ ការពិតជាក់ស្តែង និងភាពទៀងទាត់ខាងក្រោមទាក់ទងនឹង កនិង Zសម្រាប់ខឺណែលដែលមានស្ថេរភាព៖
|
សមាសភាពនុយក្លេអែរនៃអាតូម។ ថាមពលទំនាក់ទំនង
1. សមាសភាពនៃស្នូលអាតូមិច។ មិនយូរប៉ុន្មានបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃនឺត្រុង (1932) រូបវិទូសូវៀត D. D. Ivanenko និងបន្តិចក្រោយមក រូបវិទូអាល្លឺម៉ង់ W. Heisenberg បានលើកឡើងថា ស្នូលអាតូមិកមានប្រូតុង និងនឺត្រុង។ ភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា nucleon ។ ចំនួនប្រូតុង Zដែលជាផ្នែកមួយនៃស្នូល កំណត់បន្ទុករបស់វា ដែលស្មើនឹង +ze. ចំនួន Zត្រូវបានគេហៅថាលេខអាតូម (វាកំណត់លេខស៊េរីនៃធាតុគីមីនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់) ឬលេខបន្ទុកនៃស្នូល។
ចំនួននឺត្រុង A (ពោលគឺចំនួនសរុបនៃប្រូតុង និងនឺត្រុង) នៅក្នុងស្នូលត្រូវបានគេហៅថា ចំនួនម៉ាស់នៃស្នូល។ ចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលគឺ N=A-Z.
និមិត្តសញ្ញាប្រើដើម្បីកំណត់ស្នូល
ដែល X គឺជានិមិត្តសញ្ញាគីមីនៃធាតុ។ នៅផ្នែកខាងលើគឺជាលេខម៉ាស់របស់វា នៅខាងក្រោមគឺជាលេខអាតូមរបស់វា។
2. អ៊ីសូតូប។ វាត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីឆ្នាំ 1906 ថាមិនមែនអាតូមទាំងអស់នៃធាតុគីមីដូចគ្នាមានម៉ាស់ដូចគ្នានោះទេ។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងចំណោមអាតូមក្លរីន មានអាតូមដែលមានម៉ាស់ជិត 35 និងម៉ាស់ជិត 37។ ក្នុងចំណោមអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម មានអាតូមដែលមានម៉ាស់ 234, 235, 238 និង 239។ មានភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់សម្រាប់អាតូមនៃអាតូមផ្សេងទៀត សារធាតុ។
អ៊ីសូតូមទាំងអស់នៃធាតុដូចគ្នាមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីស្រដៀងគ្នាខ្លាំងណាស់ ដែលបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នានៃសែលអេឡិចត្រុងរបស់ពួកគេ ហើយជាលទ្ធផលការចោទប្រកាន់នុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នា និងចំនួនប្រូតុងស្មើគ្នានៅក្នុងស្នូល។ នេះគឺជាកន្លែងដែលឈ្មោះរបស់ពួកគេមកពី - មកពីពាក្យក្រិក "isos" - ដូចគ្នានិង "topos" - កន្លែងមួយ: កន្លែងដូចគ្នានៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុគីមីរបស់ D. I. Mendeleev ។
ភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់រវាងអ៊ីសូតូបគឺបណ្តាលមកពីចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នានៅក្នុងពួកវា។ ដូច្នេះ អ៊ីសូតូបត្រូវបានគេហៅថា ប្រភេទនៃធាតុគីមីដែលបានផ្តល់ឱ្យ ខុសគ្នានៅក្នុងម៉ាស់នៃស្នូលរបស់វា។
ច្បាប់នៃការបំបែកវិទ្យុសកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ F. Soddy ។ ជាក់ស្តែង E. Rutherford បានរកឃើញថាសកម្មភាពនៃវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្មថយចុះទៅតាមពេលវេលា។ សម្រាប់សារធាតុវិទ្យុសកម្មនីមួយៗ មានចន្លោះពេលមួយ ដែលសកម្មភាពថយចុះ 2 ដង ពោលគឺឧ។ ពាក់កណ្តាលជីវិត Tនៃសារធាតុនេះ។ អនុញ្ញាតឱ្យចំនួនអាតូមវិទ្យុសកម្ម N, ពេលវេលា t = 0 ។ តាមរយៈ t 1 \u003d T ចំនួននៃស្នូលដែលមិនទាន់រលួយ N 1 \u003d N 0 / 2 បន្ទាប់ពី t 2 \u003d 2T នឹងនៅតែមាន
បន្ទាប់ពីពេលវេលាបានកន្លងផុតទៅ t = nT, i.e. ពេលក្រោយ នពាក់កណ្តាលជីវិត ធអាតូមវិទ្យុសកម្មនឹងនៅតែមាន៖
ដោយសារតែ n=t/T,
នេះគឺជាច្បាប់មូលដ្ឋាន វិទ្យុសកម្មការពុកផុយ។
4. កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ អង្គហេតុដ៏សាមញ្ញ ថ្លែងទីបន្ទាល់ចំពោះភាពខ្លាំងនៃស្នូលអាតូមិកៈ វត្ថុដែលនៅជុំវិញយើងមានរយៈពេលយូរ ដោយមិនបែកខ្ញែកទៅជាភាគល្អិត។ ប៉ុន្តែតើការពិតទាំងនេះអាចត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងដូចម្តេច? យ៉ាងណាមិញ ប្រូតុងគឺជាផ្នែកនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូម ហើយកម្លាំងដែលច្រានចោលដោយអេឡិចត្រូស្ទិចគួរតែ "រុញ" ពួកវាឱ្យដាច់ពីគ្នា។ នេះបង្កប់ន័យការសន្និដ្ឋានថានៅខាងក្នុងស្នូលរវាងនុយក្លេអុងមានកម្លាំងមួយចំនួនដែលលើសពីកម្លាំងនៃការបញ្ចេញអេឡិចត្រូស្តាត។ កម្លាំងទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរធ្វើសកម្មភាពរវាងនុយក្លេអុងណាមួយ (រវាងប្រូតុង រវាងនឺត្រុង និងរវាងប្រូតុង និងនឺត្រុង)។ លក្ខណៈពិសេសនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរគឺជាជួរខ្លីរបស់ពួកគេ: នៅចម្ងាយ 10 -15 ម៉ែត្រពួកគេមានប្រហែល 100 ដងធំជាងកម្លាំងនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតប៉ុន្តែរួចទៅហើយនៅចម្ងាយ 10 -14 ម៉ែត្រពួកគេប្រែទៅជាធ្វេសប្រហែស។
5. ថាមពលទំនាក់ទំនង។ ដើម្បីដកប្រូតុង ឬនឺត្រុងចេញពីស្នូល ការងារត្រូវធ្វើដើម្បីយកឈ្នះលើកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែររយៈចម្ងាយខ្លី។ ជាលទ្ធផលថាមពលនៃប្រព័ន្ធ "ស្នូលដែលនៅសល់ - នុយក្លេអ៊ែរដែលត្រូវបានដកចេញ" កើនឡើង ∆ អ៊ីស្មើនឹងការងាររបស់កម្លាំងខាងក្រៅ។
ថាមពលដែលត្រូវការសម្រាប់ការបំបែកស្នូលទាំងស្រុងទៅជាប្រូតុង និងនឺត្រុងដាច់ដោយឡែកត្រូវបានគេហៅថាថាមពលចងនៃស្នូល។
យោងតាមច្បាប់នៃទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាស់ និងថាមពល ក្នុងករណីនេះ ម៉ាស់នៃភាគល្អិតក៏កើនឡើងផងដែរ។
ដូច្នេះ ម៉ាស់នៃស្នូលគឺតែងតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃភាគល្អិតធាតុផ្សំរបស់វាដែលយកដោយឡែកពីគ្នា។ នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ ម៉ាស់នៃភាគល្អិតត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតាម៉ាស់អាតូម។ ឯកតាម៉ាស់អាតូមគឺស្មើនឹង 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីសូតូបកាបូន-12 ។
1 អាមូ = 1.6605655 10 -27 គីឡូក្រាម
តារាងបង្ហាញពីម៉ាស់នៃស្នូលមានស្ថេរភាព និងភាគល្អិតបឋម។
តុ
| និមិត្តសញ្ញាខឺណែល។ | អភិបូជា, ក. បរិភោគ។ | និមិត្តសញ្ញាខឺណែល។ | អភិបូជា, ក. បរិភោគ។ |
| 1,008665 | 14,003242 | ||
| 1,007825 | 16,999134 | ||
| 4,002603 | 235,043933 |
ច្បាប់ផ្លាស់ទីលំនៅ។ ការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែ គោរពតាមអ្វីដែលហៅថា ច្បាប់ផ្លាស់ទីលំនៅ ហើយបង្កើតដំបូងដោយ សូឌី៖ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែក នុយក្លេអ៊ែរបាត់បង់បន្ទុកវិជ្ជមាន 2e ហើយម៉ាស់របស់វាថយចុះប្រហែលបួនឯកតាម៉ាស់អាតូម។ ជាលទ្ធផល ធាតុត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរក្រឡាពីរទៅការចាប់ផ្តើមនៃតារាងតាមកាលកំណត់. ជានិមិត្តរូប វាអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ
នៅទីនេះ ធាតុត្រូវបានបញ្ជាក់ដូចនៅក្នុងគីមីវិទ្យា ដោយនិមិត្តសញ្ញាធម្មតា៖ បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានសរសេរជាសន្ទស្សន៍នៅខាងក្រោមខាងឆ្វេងនៃនិមិត្តសញ្ញា ហើយម៉ាស់អាតូមត្រូវបានសរសេរជាសន្ទស្សន៍នៅផ្នែកខាងលើខាងឆ្វេងនៃនិមិត្តសញ្ញា។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា។ សម្រាប់ ក- ភាគល្អិតដែលជាស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម ការកំណត់ត្រូវបានប្រើ។ ជាលទ្ធផលបន្ទុកនៃស្នូលកើនឡើងមួយខណៈពេលដែលម៉ាស់នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ:
នៅទីនេះតំណាងឱ្យអេឡិចត្រុង: សន្ទស្សន៍ "0" នៅផ្នែកខាងលើមានន័យថាម៉ាស់របស់វាតូចណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឯកតាម៉ាស់អាតូម។ បន្ទាប់ពី β - ពុកផុយ ធាតុផ្លាស់ទីកោសិកាមួយទៅជិតចុងបញ្ចប់នៃតារាងតាមកាលកំណត់. វិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ាមិនត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក; ម៉ាស់នៃស្នូលផ្លាស់ប្តូរតិចតួច។
ច្បាប់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅបង្ហាញថា កំឡុងពេលបំបែកវិទ្យុសកម្ម បន្ទុកអគ្គីសនីត្រូវបានអភិរក្ស ហើយម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃស្នូលគឺត្រូវបានអភិរក្សប្រហែល។
នុយក្លេអ៊ែថ្មីដែលបង្កើតឡើងកំឡុងពេលការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្ម ជាធម្មតាក៏មានវិទ្យុសកម្មផងដែរ។
ឧទាហរណ៍។ដោយប្រើទិន្នន័យនៃតារាងនេះ យើងគណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម៖
ម៉ាស់នៃស្នូលអេលីយ៉ូមគឺ 4.002603 a.m.u.
ម៉ាស់នៃស្នូលនីមួយៗ
ភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់៖ ∆ m = (4.032980 - 4.002603) amu = 0.030377 amu និងថាមពលភ្ជាប់៖
ចាប់តាំងពី: 1 amu \u003d 1.660566 * 10 -27 គីឡូក្រាម, និង c \u003d 3 * 10 8 m / s, បន្ទាប់មក∆ E \u003d 0.030377 * 1.660566 * 10 -27 គីឡូក្រាម * 6 ម 22 / វិនាទី អ៊ី \u003d 0.030377 * 1.660566 9 10 -11 J.
នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែ ថាមពលជាធម្មតាត្រូវបានបង្ហាញជាអេឡិចត្រុងវ៉ុល។ ចាប់តាំងពី 1 eV = 1.60219 10 -19 J បន្ទាប់មក
វាងាយស្រួលមើលថាប្រភាគ
មិនអាស្រ័យលើស្ថានភាពនៃបញ្ហានោះទេ។ ដូច្នេះនៅពេលអនាគត ការគណនាក្នុងប្រតិកម្មអាតូមិចនឹងត្រូវបានអនុវត្តដូចខាងក្រោម៖
∆E = ∆m a.m.u. 931 MeV/a.m.u.
ដូច្នេះថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម៖
តាមរយៈការបែងចែកថាមពលចងសរុបនៃស្នូលអាតូមដោយចំនួននុយក្លេអុងនៅក្នុងវា នោះគេអាចទទួលបានអ្វីដែលគេហៅថាថាមពលចងជាក់លាក់។ សម្រាប់ស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់គឺ MeV ក្នុងមួយស្នូល។
ចម្លើយ៖ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់សម្រាប់ស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូមគឺប្រហែល 7 MeV ក្នុងមួយស្នូល។
