Состав ядра. Нуклоны

Атомным ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточен положительный заряд атома и практически вся его масса. Ядра атомов состоят из двух видов элементарных частиц - протонов и нейтронов.

Протон ( p) - это не что иное, как ядро атома водорода. Он имеет положительный электрический заряд, равный по величине элементарному заряду (q_р= +e = 1,6_*10^-19Кл).

Нейтрон ( n) - это нейтральная частица (q_n=0). В свободном состоянии нейтрон нестабилен (радиоактивен), он самопроизвольно распадается с периодом полураспада примерно 12 мин по схеме

,

где е - электрон, - электронное антинейтрино (нейтральная частица с нулевой массой).

Массы покоя протона и нейтрона близки между собой:

m_p=1836m_e=1,672·10^-27 кг,

m_n=1839m_e=1,675·10^-27 кг,

где m_e=9,1·10^-31 кг - масса покоя электрона.

Любая частица с массой покоя m₀¹0 обладает энергией покоя

Е₀= m₀с² . При записи принято опускать с² , поэтому массы покоя, выраженные в энергетических единицах, равны:

m_e =0,511 МэВ,

m_р=938, 28 МэВ,

m_n=939, 57 МэВ.

Протон и нейтрон, как и электрон, обладают спином - собственным механическим моментом импульса Ls , равным 1/2 (в единицах ), то есть являются фермионами.

Из-за сходства свойств протоны и нейтроны объединяются под общим названием - нуклоны, а сложные ядра называются нуклидами.