Nivelul Fermi este energia unui electron la cel mai înalt nivel de ocupare. De exemplu, dacă sertarul este n electroni, principiul lui Pauli pe care îl ocupă n / 2 nivele (la fiecare nivel de doi electroni cu spin opus). Nivelul de energie Fermi va răspunde cu n / 2 număr.
Compoziția și caracteristicile nucleului atomic
Modelul nucleu atomic a fost dezvoltat la începutul anilor '30. Conform acestui model, miezul este format din particule de două tipuri de protoni și neutroni. Proton - un nucleu de heliu cu sarcină l = 1,610 -19 C și massoyt = 1,67210 -27 kg. Neutronul are zero taxa um = 1,67510 -27 kg. Ele sunt unite sub numele nucleon general, care poate fi fie în două state. Numărul de protoni din nucleu dă numărul atomic și este notat bukvoyZ. Numărul total de nucleoni numit un număr de masă. Numărul de neutroni ravnoN = A-Z. In nucleul unui număr element chimic de neutroni pot fi diferite, iar numărul de protoni este întotdeauna aceeași. Astfel de elemente se numesc izotopi. De exemplu,
.
Prevalența acestor izotopi diferiți, de exemplu, 98,9% în natură este pe izotop
energia de legare
Masa totală a nucleului este întotdeauna mai mică decât suma maselor de protoni sale constitutive și neutroni. De exemplu,
2Mn = 2,017330
2MP = 2,017330
Pentru un total de 4.032980 amu (Greutăți nuclee măsurate în unități atomice de masă (uam sau 1 = 931.5016 amu MeV / s). Pentru a dispărut o parte în greutate? Diferență în greutate este numită energie de legare nuclear. Aceasta arată cum trebuie consumat energia să împartă nucleul în protoni și neutroni sale componente. în cazul în care masa heliu ar fi exact egală cu masa de protoni și doi neutroni, nucleul se rupe spontan, fără să îi energie suplimentară.
Se pune întrebarea, de ce kernel-ul nu se dezintegra în ciuda forțelor de repulsie între protonii? Deoarece există nuclee stabile, este clar că trebuie să opereze o altă forță a naturii, depășind forța de repulsie Coulomb și a fost numită puternică interacțiune (nucleară). Descrierea exactă matematică a interacțiunii puternice este încă necunoscut. Această forță acționează la o distanță de aproximativ 10 -15 m, iar apoi scade la zero, atunci există o foarte forțe de rază scurtă.
Când A> 40 Numărul de neutroni în nucleul depășește numărul de protoni. Pentru exces foarte mare de neutroni nu sunt în măsură să compenseze repulsiei Coulomb, iar la z există> 82 nuclee stabile.
Este necesar să se menționeze existența unui alt tip de interacțiuni nucleare - interacțiune slabă. Ea se manifestă în existența opredelennnoe tipuri de dezintegrare radioactivă.
radioactivitate
Radioactivitatea apare ca urmare a colapsului nucleului instabil. Mulți izotopi instabili găsit în natură. radioactivitatea lor este numită naturală.
Rutherford și alte câteva fizicienii au descoperit ca puterea de penetrare a radiației pot fi împărțite în trei tipuri diferite. Un tip de radiatie cu greu trece printr-o foaie de hârtie. Radiația a trecut prin celălalt tip de placă de aluminiu de 3 mm grosime. Radiația a trecut prin al treilea tip de strat de plumb câțiva centimetri. Ele sunt denumite, respectiv, alfa (), beta () și y () radiații. Toate cele trei specii au sarcină electrică diferite și sunt deviate în mod diferit într-un câmp magnetic. Particulele alfa sunt nuclee de heliu. particule beta - electronii sunt particule normale si gamma - fotoni de mare energie este mai mare decât fotonii X-ray.
radiații gamma este forma cea mai penetrantă de radiații ionizante. Trecerea prin materialul γ-radiația este însoțită de absorbție. Absorbția are loc la dependența legii Bouguer și intensitatea γ-radiație I pe grosimea stratului absorbant este exprimat prin veschestvax