Βικιπαίδεια

Ατομικός πυρήνας: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιήγηση ιστορικού διαδραστικά
← Προηγούμενη διαφοράΕπόμενη διαφορά →
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
ΟπτικήΚώδικας wiki
Exc (συζήτηση | συνεισφορές)
1.898 επεξεργασίες
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 14:
== Πειραματική Ανακάλυψη Πυρήνα ==
 
Ο πειραματικός εντοπισμός του πυρήνα έγινε τυχαία από τον [[Έρνεστ Ράδερφορντ|Rutherford]]. Το πείραμα έγινε για να επιβεβαιωθεί το [[Ατομικό μοντέλο του σταφιδόψωμου|μοντέλο του Thomson]] για το άτομο γνωστό και ως μοντέλο του σταφιδόψωμου κατά το οποίο το άτομο ήταν είχε αρνητικά φορτία (σταφίδες) ανακατεμένα με θετικά (ψωμί). Κατά αυτό το μοντέλο περίμενε ότι αν προσέπιπταν με μεγάλη ταχύτητα ηλεκτρόνιασωμάτια α (δηλαδή πυρήνες <math>{}_2^4He</math>) πάνω σε άτομα ενός φύλλου χρυσού, τότε αυτά θα εκτρέπονταν (σκεδάζονταν) ελαφρώς από την πορεία τουτους. Όμως, κατά το πείραμα είδε ότι κάποια ηλεκτρόνιασωμάτια α είχαν πάρα πολύ μεγάλες αποκλίσεις και ότι ακόμα μερικά επέστρεφαν σχεδόν πίσω. Αυτό κατέδειξε την ύπαρξη ενός πυρήνα θετικού φορτίου πολύ μεγάλης μάζας συγκρίσει με τα ηλεκτρόνια.<br />
Τα αποτελέσματα του πειράματος εξέπληξαν τόσο πολύ τον Rutherford ο οποίος δήλωσε χαρακτηριστικά:<br />
"''Ήταν το πιο συναρπαστικό πράγμα που μου συνέβη σε όλη μου τη ζωή. Ήταν εξίσου συναρπαστικό με το να πυροβολείς ένα κομμάτι χαρτί με ένα βλήμα 15 ιντσών και αυτό να γυρίζει πίσω και να σε χτυπάει.''"
 
Περισσότερα για το πείραμα του Rutherford θα βρείτε στο άρθρο [[Ατομική Φυσική]].
 
== Μάζα, όγκος και πυκνότητα ==
Είναι προφανές ότι η μάζα ενός πυρήνα είναι ανάλογη του αριθμού των νουκλεονίων του, δηλαδή του μαζικού αριθμού (Α) (<math>m\propto A</math>). Επίσης γνωρίζουμε ότι ο όγκος (V) είναι -γενικά- ανάλογος του γινομένου τριών μεγεθών με διαστάσεις μήκους. Αν θεωρήσουμε τον πυρήνα κατά προσέγγιση σφαιρικό με ακτίνα r, τότε <math>V\propto r^3</math>. Αν επίσης θεωρήσουμε ότι η πυκνότητα της πυρηνικής ύλης είναι σταθερή (ή διαφορετικά ότι, τα νουκλεόνια δεν συμπιέζονται μέσα στους πυρήνες), τότε επειδή εξ' ορισμού η πυκνότητα (d) ισούται με <math>d\equiv \frac{m}{V}</math>, έχουμε ότι ο όγκος είναι ανάλογος του μαζικού αριθμού, δηλαδή <math>V\propto A</math> το οποίο με τη σειρά του μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι <math>A\propto r^3</math> ή διαφορετικά <math>r\propto A^{1/3}</math>.<br />
 
Για να ισχύουν αυτές οι υποθέσεις και οι προσεγγίσεις πρέπει να ελεγχθεί πειραματικά η τελευταία σχέση. Τα πειράματα όντως έδειξαν ότι η σχέση αυτή ισχύει και προσδιορίσθηκε η σταθερά αναλογίας που συνδέει την ακτίνα με την τρίτη ρίζα του μαζικού αριθμού. <br />
Θεωρώντας ότι ο πυρήνας είναι σχεδόν σφαιρικά συμμετρικός, η ακτίνα του οποίου εξαρτάται από τη μάζα (m) του η οποία, με τη σειρά της, εξαρτάται από τον συνολικό αριθμό των νουκλεονίων, δηλαδή τον [[Μαζικός αριθμός | μαζικό αριθμό]] (Α), που αυτός περιέχει κατά τρόπο: <math>m\propto A</math>, κάτι που είναι απολύτως λογικό. Από πειράματα που έχουν γίνει έχει φανεί να ισχύει η σχέση:<math>R=R_0A^{\frac{1}{3}}</math>, όπου <math>R_0=1.2*10^{-15}(m)</math> μία εμπειρική σταθερά.<br />
Πλέον γνωρίζουμε ότι: <math>r=r_0 A^{1/3}</math> με <math>r_0\simeq 1.2(fm)</math>.
Ο όγκος (V) μίας σφαίρας υπολογίζεται ότι δίνεται από τη σχέση: <math>V=\frac{4}{3}\pi r^3</math>, όπου r η ακτίνα της σφαίρας.
Θεωρώντας, λοιπόν, τον πυρήνα μία σφαίρα, αυτός έχει όγκο: <math>V=\frac{4}{3}\pi R^3=\frac{4}{3}\pi R^3_0 A</math>. Δηλαδή ισχύει ότι <math>V\propto A</math>.<br />
Άρα για την πυκνότητα του πυρήνα (d), ισχύει: <math>d\propto \frac{A}{A}=1</math>, πράγμα που μας δείχνει ότι η πυκνότητα των πυρήνων είναι ίδια για όλους τους πυρήνες, πράγμα που ισχύει με πάρα πολύ καλή προσέγγιση και στην πραγματικότητα και προφανώς οφείλεται στο ότι τα νουκλεόνια δεν συμπιέζονται.
 
== Ενέργεια Σύνδεσης ==
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/wiki/Ατομικός_πυρήνας"