소개

원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 기반으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 발견한 원자의 중심에 있는 양성자와 중성자의 작고 조밀한 영역입니다. 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner 그의 Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음전하를 띤 전자 구름으로 둘러싸인 양전하를 띤 핵으로 구성되며 정전기력에 의해 결합됩니다. 거의 모든 원자 질량은 핵에 있으며 전자 구름의 기여도는 무시할 수 있습니다. 양성자와 중성자는 핵력에 의해 결합하여 핵을 형성합니다. 핵 직경은 수소의 경우 1.70 fm(1.70 × 10-15 m)(단일 양성자의 직경) 범위이고 우라늄의 경우 약 11.7 fm입니다. 이 치수는 원자 자체의 직경(핵 + 전자 구름)보다 훨씬 작으며, 범위는 약 26,634(우라늄의 원자 반경은 약 156pm(156×10-12m)임)에서 약 60,250(수소의 원자 반경은 오후 52시 92분 반경) 원자핵의 구성 및 원자핵을 결합시키는 힘과 같은 원자핵을 연구하고 이해하는 것과 관련된 물리학 분야를 핵물리학이라고 합니다.

학술 기사

Bound State Properties Studied by the Knockout Reaction

...Atomic nucleus is a quantum many-body system consisting of protons and neutrons.....

Analysis methods and code for very high-precision mass measurements of unstable isotopes

...servables of the atomic nucleus is the nuclear binding energy.....

Nuclear Structure and Stability Arise from Alternating Quarks within Light Nuclei

...The atomic nucleus is made of protons and neutrons, each comprising a mix of 3 up or down quarks.....

On the Combined Role of Strong and Electroweak Interactions in Understanding Nuclear Binding Energy Scheme

...An attempt is made toa model the atomic nucleus as a combination of bound and free or unbound nucleons.....

The living cells and elemental synthesis: New insights

...Nuclear fusion theory can interpret the increase of an element or reduction of another one following the dissociation of the atomic nucleus of some elements and recoordination of new integrated nuclei, which surrounded by electrons to neutralize protons of nucleus.....

Electromagnetic properties of neutrinos from scattering on bound electrons in atom

...This necessitates considering the recoil of atomic nucleus, which should be considered in the momentum conservation, but the effect to the energy conservation is negligible.....

Study on Polytopes and Nuclear Structure

...When not part of an atomic nucleus the neutron decays into a proton and an electron indicating that it can be deemed a combination of those two.....

Nucleus-nucleus scattering and the Rutherford experiment

...The famous experiments of Geiger and Marsden that led to the discovery of the atomic nucleus by Rutherford in 1911 is then presented.....

The first 5 years of gravitational-wave astrophysics

...These signals yield insights into the formation of compact objects and their progenitor stars, enable stringent tests of general relativity, and constrain the behavior of matter at densities higher than that of an atomic nucleus.....

ABOUT QUANTUM COMPUTER AND QUANTUM MEDICINE

...His ideas were confirmed in numerous physical experiments on the photo effect, the structure of the atom and atomic nucleus, brilliantly performed by Bohr and Rutherford.....

Nuclear charge densities in spherical and deformed nuclei: Toward precise calculations of charge radii

...Background: Precise measurements of atomic transitions affected by electron-nucleus hyperfine interactions offer sensitivity to explore basic properties of the atomic nucleus and study fundamental symmetries, including the search for new physics beyond the Standard Model of particle physics.....

ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА РАДІОАКТИВНОСТІ Й ЗАКОНУ РАДІОАКТИВНОГО РОЗПАДУ В КУРСІ ФІЗИКИ В СЕРЕДНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ

...The need for this study and the formation of a lesson based on such a methodological approach is associated with the peculiarities of the presentation of “Physics of the atom and the atomic nucleus” in the physics course of educational institutions.....

Introduction: From Bound States to the Continuum

...Complexity of this problem is the reason why the theory of atomic nucleus does not exist and one deals with various models, describing selected features of the nuclear many-body problem.....

Design and Validity of Physics Teaching Materials Based on Cognitive Conflict Integrated Virtual Laboratory in Atomic Nucleus

...Students' understanding of the concept of the atomic nucleus is still low & misconceptions occur.....

Nuclear moments put a new spin on the structure of 131In

...In spite of the high-density and strongly correlated nature of the atomic nucleus, experimental and theoretical evidence suggests that around particular 'magic' numbers of nucleons, nuclear properties are governed by a single unpaired nucleon1,2.....

Development of PowToon-Based Physics Learning Media on Atomic Nucleus Materials for Class XII Senior High School

...The purpose of this research is to produce a learning media product in the form of a compact disk (CD) on the subject of the atomic nucleus in the learning process of class XII high school students.....

4D-imaging of drip-line radioactivity by detecting proton emission from 54mNi pictured with ACTAR TPC

...Second, it comprises fundamental aspects of both quantum tunnelling as well as the coupling of (quasi)bound quantum states with the continuum in mesoscopic systems such as the atomic nucleus.....

The Contribution of NMR Spectroscopy in Understanding Perovskite Stabilization Phenomena

...This very powerful technique allows the study of the physico-chemical and structural properties of molecules by observing the quantum mechanical magnetic properties of an atomic nucleus, in solution as well as in solid state.....

On a nonlinear Schrödinger equation for nucleons in one space dimension

...We study a 1D nonlinear Schrodinger equation appearing in the description of a particle inside an atomic nucleus.....

The Basics of Nuclear Chemistry and Radiochemistry: An Introduction to Nuclear Transformations and Radioactive Emissions

...It addresses principal questions such as: What is the composition of an atomic nucleus and what are the forces which hold nucleons bound within the nucleus? Even so, some nuclei are stable, and many others are not—why? The fate of unstable nuclei is transforming into more stable nucleon configurations—but what are the basic pathways to do so? What’s going on inside the nucleus? What are the energetics and velocities of these transformations? And finally, the various changes inside the nucleus and in part also in the electron shell of the unstable nucleus are accompanied by individual emissions of electromagnetic and particular radiations: beta-electrons and positrons, electron neutrinos and anti-electron neutrinos, alpha particles, gamma-photons and X-rays, conversion electrons and Auger/Coster-Kronig electrons, and bremsstrahlung.....

Super Heavy Elements: On the 150th Anniversary of the Discovery of the Periodic Table of Elements

...In the earliest theoretical model [4], the atomic nucleus was considered to be a spherical uniformly charged drop of a specific liquid-like substance.....

Extremal Values of Activity for Nuclear Matter When a Nucleon Separates from the Atomic Nucleus

...We consider the notion of “fur coat” and introduce the notion of “lacunary indeterminacy”, which is a region that contains a neighborhood of the activity a = 0 and is the boundary between the Bose particle region and the Fermi particle region when the nucleon separates from the atomic nucleus.....

Trinity of strangeon matter

...Strangeon is proposed to be the constituent of bulk strong matter, as an analogy of nucleon for an atomic nucleus.....

Electromagnetic stress on nucleon structure

...This first result is confirmed by two explicit models of the structure functions of deformed nucleons in the atomic nucleus.....

Structural Investigations of Protein-Lipid Complexes Using Neutron Scattering.

...Cold (slow) neutrons are nondamaging and predominantly interact with the atomic nucleus, meaning that neutron beams can penetrate deeply into samples, which allows for flexibility in the design of samples studied.....

Characterization of six types of Mexican Onyx.

...From this last study we obtained the Mass interaction coefficient for the coherent and incoherent dispersion, the photoelectric effect, the Compton scattering and the pair production, in the atomic nucleus and the electron field.....

Modified structure of protons and neutrons in correlated pairs

...The atomic nucleus is made of protons and neutrons (nucleons), which are themselves composed of quarks and gluons.....

Photonuclear reactions: Achievements and perspectives

...Probing the structure of an atomic nucleus by the electromagnetic interaction can be the cleanest and most direct way to obtain information on how the constituting nucleons are organizing themselves within the nucleus.....

The contribution of the pairing field to the transfer of two nucleons

...The treatment of pairing interactions in systems with a finite number of particles, like the atomic nucleus, was originally performed by applying the BCS transformations in the energy representation.....

Structure of Atomic Nuclei and Periodical Law of Mendeleev

...On the basis of it, it was concluded that the periodic law of Mendeleyev can determine the patterns in the change in the structure of the atomic nucleus.....

Shell closure effects on spectral statistics of calcium neutron-rich isotopes

...The knowledge of nuclear energy-levels in the atomic nucleus as a many-body system is necessary for understanding various reactions and nuclear structure.....

Modified structure of protons and neutrons in correlated pairs

...The atomic nucleus is made of protons and neutrons (nucleons), which are themselves composed of quarks and gluons.....

Radiology through History: Canadian Contributions, 1895-1917

...Ernest Rutherford, who was originally from New Zealand, is recognized for his work on radioactivity and his discovery of the atomic nucleus.....

Statistical learnability of nuclear masses

...After more than 80 years from the seminal work of Weizsacker and the liquid drop model of the atomic nucleus, deviations from experiments of mass models ($\sim$ MeV) are orders of magnitude larger than experimental errors ($\lesssim$ keV).....

Transient capture of electrons in magnetic fields, or: comets in the restricted three-body problem.

...The motion of celestial bodies in astronomy is closely related to the orbits of electrons encircling an atomic nucleus.....

Proton superfluidity and charge radii in proton-rich calcium isotopes

...One of the most important global properties of the atomic nucleus is its size.....

Theory of compressible oscillating ether

...A concept of an ethereal theory of atom and atomic nucleus is presented, which makes it possible to answer many questions about the structure of atom, on which modern science is unable to answer.....

From our archives: An essay on silver, by Alan Shaw

...This electron, when activated by light, absorbs energy that enables it to jump into a higher, faster orbit around the atomic nucleus.....

A Molecular Structure of an Atomic Nucleus

...In this work we extend our work on a quantum dynamics of beta decay to show that an atomic nucleus can be described as a molecule which is supposed to be formed by bonding atoms as described in molecular physics.....

Why neutrons and protons are modified inside nuclei

...The structure of a neutron or a proton is modified when the particle is bound in an atomic nucleus.....

Systematic study of the muon-nucleus overlap integrals for various processes in muonic atoms

...As it is known, the bound muon of a muonic atom can participate in many electroweak processes as the allowed channels of the ordinary ^""-capture by the atomic nucleus, μ~ •+(A, Z) -» (A,Z — l) + νβ, and the muon decay in orbit, μ~ -» e~ + υμ ·+ve, as well as the exotic channels of the muon-to-electron, μ~ + (A, Z) —> (.....

The ANO-R Basis Set.

...The ANO-R basis set is an all-electron basis set that was constructed including scalar-relativistic effects of the exact-two component (X2C) Hamiltonian and modeling the atomic nucleus by a Gaussian charge distribution, which makes the basis set suitable for calculations of both light and heavy elements.....

Beyond the charge radius: the information content of the fourth radial moment.

...We show that $\rf$ can be directly related to the surface thickness of nuclear density, a fundamental property of the atomic nucleus that is difficult to obtain for radioactive systems.....

New pentaquarks hint at zoo of exotic matter.

...Four years ago, when experimenters spotted pentaquarks—exotic, short-lived particles made of five quarks—some physicists thought they had glimpsed the strong nuclear force, which binds the atomic nucleus, engaging in a bizarre new trick.....

Intra-Atomic Gravitational Shielding (Lensing), Nuclear Forces and Radioactivity

...The atomic shell and atomic nucleus are autonomous sources of gravitational field in atomic compositions.....

Spin-orbital exclusion principle and the periodic system

...Groups of electrons, radial with respect to the atomic nucleus and with the same value of the orbital quantum number and the same number on the subshell, are considered.....

Precise predictions for multi-TeV and PeV energy neutrino scattering rates

...The two main components of the calculation are the differential cross-section predictions for neutrino scattering upon an atomic nucleus (such as that which make up water), as well as upon atomic electrons.....

Energy of the ^{229}Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference.

...The low-lying isomeric state of ^{229}Th provides unique opportunities for high-resolution laser spectroscopy of the atomic nucleus.....

Partículas alfa como projéteis subatômicos: os trabalhos de Hans Geiger

...This technique made it possible, in the future, to develop another experiment that found, among other aspects, the atomic nucleus.....

과학 뉴스

원자핵: 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년 발견한 작고 조밀한 양성자와 중성자 영역, 1932년 중성자 발견 이후 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg의 신속한 개발
원자핵: 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년 발견한 작고 조밀한 양성자와 중성자 영역, 1932년 중성자 발견 이후 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg의 신속한 개발

원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 발견되었습니다. 1932년 중성자 발견 이후, 드미트리 이바넨코(Dmitri Ivanenko)와 베르너(Werner)에 의해 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델이 급속히 개발되었습니다. 하이젠베르크. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 원자핵의 크기는 수소의 경우 약 1.70fm(1.70×10-15m)이고 우라늄의 경우 약 11.7fm입니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 핵물리학은 원자핵의 구성, 원자핵을 하나로 묶는 힘 등 원자핵을 연구하고 이해하는 물리학의 한 분야입니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 구성된 작고 조밀한 영역입니다....

= 역사 =

이 핵은 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 톰슨(Thomson)의 원자에 대한 "플럼 푸딩 모델"을 테스트하려는 노력의 결과로 발견되었습니다. 전자는 이미 J.J. 톰슨. 원자가 전기적으로 중성임을 아는 J.J. Thomson은 양전하도 있어야 한다고 가정했습니다. 자두 푸딩 모델에서 Thomson은 원자가 양전하를 띤 구체 내에 무작위로 흩어져 있는 음전하 전자로 구성되어 있다고 제안했습니다. 나중에 Ernest Rutherford는 연구 파트너인 Hans Geiger와 Ernest Marsden의 도움을 받아 얇은 금속 호일 시트를 겨냥한 알파 입자(헬륨 핵)의 편향과 관련된 실험을 고안했습니다. J.J. Thomson의 모델은 정확합니다. 음전하와 양전하가 매우 밀접하게 혼합된 경우 호일은 전기적으로 중성으로 동작해야 하므로 양전하를 띤 알파 입자는 대부분 경로에서 벗어납니다. 그는 아무런 노력 없이도 호일을 쉽게 통과할 것이라고 추론했습니다. 중립적으로 보입니다. 놀랍게도 많은 입자가 매우 큰 각도로 편향되었습니다. 알파 입자는 전자의 약 8000배의 질량을 가지고 있기 때문에 거대하고 빠르게 움직이는 알파 입자가 편향될 수 있으려면 매우 강한 힘이 있어야 한다는 것이 분명해졌습니다. 그는 자두 푸딩 모델이 정확하지 않으며 양전하와 음전하가 서로 분리되고 원자의 질량이 양전하가 집중되는 지점인 경우에만 알파 입자 편향을 설명할 수 있음을 깨달았습니다. 이것은 양전하와 질량의 밀집된 중심을 가진 핵 원자의 아이디어를 정당화했습니다.

= 어원 =

핵이라는 용어는 라틴어 nucleus, nux("nut"), "nucleus"(즉, "small nuts")의 축약형에서 파생됩니다. 1844년 Michael Faraday는 이 용어를 원자의 현대적 의미는 1912년 Ernest Rutherford에 의해 제안되었습니다. 그러나 "핵"이라는 용어는 원자 이론에 즉시 채택되지 않았습니다. 예를 들어, 1916년 Gilbert N. Lewis는 그의 유명한 논문인 Atoms and Molecules에서 말했습니다. , "원자는 핵과 외부 원자 또는 껍질로 구성됩니다." 마찬가지로 독일어와 네덜란드어에서 핵을 의미하는 khan이라는 용어는 핵을 의미합니다.

= 핵 메이크업 =

원자핵은 중성자와 양성자로 구성되며, 이는 쿼크라고 하는 더 기본적인 입자의 발현이며, 바리온이라고 하는 강입자의 특정한 안정적인 조합에서 핵의 강력한 힘에 의해 결합됩니다. 강한 핵력은 중입자와 양성자가 양전하를 띤 양성자 사이의 반발력에 대항하여 결합하도록 각 중입자로부터 충분히 멀리 확장됩니다. 원자력 발전소의 범위는 매우 짧고 핵의 가장자리를 넘어 사실상 제로입니다. 양전하를 띤 핵의 집단 작용은 음전하를 띤 전자를 핵 주위의 궤도에 유지하는 것입니다. 핵 궤도를 도는 음으로 하전된 전자 앙상블은 궤도를 안정화시키는 특정 구성 및 전자 수에 대한 친화성을 나타냅니다. 원자가 나타내는 화학 원소는 핵의 양성자 수에 의해 결정됩니다. 중성 원자는 핵 주위를 도는 동일한 수의 전자를 가지고 있습니다. 개별 화학 원소는 결합하여 전자를 공유함으로써 보다 안정적인 전자 구성을 만들 수 있습니다. 매크로 세계에서 화학으로 나타나는 것은 핵 주위에 안정적인 전자 궤도를 만들기 위해 전자를 공유하는 것입니다. 양성자는 핵의 전반적인 전하를 정의하므로 핵의 화학적 정체성을 정의합니다. 중성자는 전기적으로 중성이지만 양성자만큼 핵의 질량에 기여합니다. 중성자는 동위원소(원자 번호는 같지만 원자 질량이 다름) 현상을 설명할 수 있습니다. 중성자의 주요 역할은 핵 내의 정전기적 반발력을 줄이는 것입니다.

구성 및 모양

양성자와 중성자는 페르미온이고 서로 다른 강한 아이소스핀 양자수 값을 가지므로 두 개의 양성자와 두 개의 중성자는 동일한 양자 실체가 아니므로 동일한 공간 파동 함수를 공유할 수 있습니다. 그것들은 동일한 입자인 핵의 두 가지 다른 양자 상태로 볼 수 있습니다. 2개의 양성자, 2개의 중성자 또는 양성자 + 중성자(듀테론)와 같은 2개의 페르미온은 정수 스핀과 쌍으로 느슨하게 결합될 때 bosonic 동작을 나타낼 수 있습니다. 드문 하이퍼핵의 경우, 하나 이상의 이상한 쿼크 및/또는 다른 변칙 쿼크를 포함하는 하이퍼론이라고 하는 세 번째 바리온도 파동함수를 공유할 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 핵은 매우 불안정하며 고에너지 물리 실험을 제외하고는 지구에서 발견되지 않습니다. 중성자는 반경 ≈ 0.3fm의 양전하 핵을 가지고 있으며 반경 0.3fm ~ 2fm의 보상 음전하로 둘러싸여 있습니다. 양성자는 평균 제곱 반경이 약 0.8fm인 대략 기하급수적으로 감소하는 양전하 분포를 가지고 있습니다. 핵은 구형, 럭비공 모양(편원형 변형), 디스크형(편원형 변형) 또는 삼축(편원형과 편원형의 조합)일 수 있습니다. 변종) 또는 배 모양.

원자핵은 강한 잔류력(핵력)에 의해 결합됩니다. 잔류 강력은 쿼크를 결합하여 양성자와 중성자를 형성하는 강한 상호 작용의 작은 잔류물입니다. 이 힘은 중성자와 양성자가 대부분 중화되기 때문에 훨씬 약합니다. 이것은 중성 원자 사이의 전자기력(예: 두 개의 불활성 기체 원자 사이에 작용하는 반 데르 발스 힘)이 중성자와 양성자 사이의 전자기력보다 훨씬 약한 것과 같습니다. 그것은 원자의 각 부분을 내부에 유지합니다(예를 들어, 핵에 결합된 불활성 기체 원자에서 전자를 유지하는 힘). 일반적인 핵자 분리 거리에서는 핵력의 인력이 너무 커서 전자기력에 의한 양성자 사이의 반발력을 압도하여 핵이 존재할 수 있게 된다. 그러나 강한 잔류력은 거리에 따라 빠르게 감소하므로 범위가 제한됩니다(Yukawa 전위 참조). 따라서 특정 크기보다 작은 핵만이 완벽하게 안정적일 수 있습니다. 알려진 가장 큰 완벽하게 안정한 핵(즉, 알파, 베타 및 감마 붕괴까지 안정함)은 총 208개의 핵자(126개의 중성자와 82개의 양성자)를 포함하는 납-208입니다. 이 최대값보다 큰 핵은 불안정하며 핵자의 수가 증가함에 따라 수명이 점점 짧아지는 경향이 있습니다. 그러나 비스무트 209는 베타 붕괴에 대해서도 안정적이며 우주 나이의 10억 배로 추정되는 알려진 동위원소 중 가장 긴 알파 붕괴 반감기를 가지고 있습니다. 강한 잔류력은 매우 짧은 범위(일반적으로 불과 몇 펨토미터(fm), 약 1~2개의 핵자 직경)에 걸쳐 효과적이며, 핵자 쌍 사이에 인력을 유발합니다. 예를 들어, [NP] 중수소는 양성자와 중성자 사이에 형성됩니다. 또한 양성자와 양성자, 중성자와 중성자 사이.

Halo 핵 및 핵력 범위 제한

핵력(잔류 강력이라고도 함) 범위의 유효 절대 한계는 중성자 또는 기타 중성자 앙상블이 약 10미터에 도달할 수 있는 리튬-11 및 붕소-14와 같은 후광 핵으로 표시됩니다. fm(우라늄-238 핵의 대략 8fm 반경)의 거리를 공전합니다. 이 핵은 최대 밀도가 아닙니다. 핵종 차트(중성자 및 양성자 드립 라인)의 가장자리에 형성되는 후광 핵은 밀리초 단위로 측정되는 짧은 반감기를 가지며 모두 불안정합니다. 예를 들어, 리튬-11의 반감기는 8.8밀리초입니다. 사실, 후광은 '아래'에 채워지지 않은 에너지 준위(반지름과 에너지 측면에서 모두)가 있는 외부 양자 껍질의 핵으로 인해 들뜬 상태를 나타냅니다. 후광은 중성자[NN, NNN] 또는 양성자[PP, PPP]로 구성됩니다. 단일 중성자 후광을 가진 핵에는 11Be와 19C가 포함됩니다. 2 중성자 할로는 6He, 11Li, 17B, 19B 및 22C로 표시됩니다. 2중성자 헤일로 핵은 2개가 아닌 3개의 조각으로 나뉘며, 이러한 행동을 보로미안 핵이라고 합니다(고리 중 하나가 파괴되면 다른 하나가 분리되는 3개의 연결된 고리 시스템을 의미함). 출시된). 8He와 14Be 모두 4중성자 후광을 보입니다. 양성자 후광을 가진 핵에는 8B와 26P가 포함됩니다. 두 개의 양성자 후광은 17Ne와 27S로 표시됩니다. 양성자 헤일로는 과도한 양성자 전자기 반발로 인해 중성자 예보다 더 드물고 덜 안정적일 것으로 예상됩니다.

핵 모델

물리학의 표준 모델은 핵의 구성과 거동을 완벽하게 설명하는 것으로 널리 알려져 있지만 이론을 기반으로 예측을 생성하는 것은 대부분의 다른 입자 물리학 분야보다 훨씬 어렵습니다. 여기에는 두 가지 이유가 있습니다. 원칙적으로 핵 내부의 모든 물리학은 양자 색역학(QCD)에서 파생될 수 있습니다. 그러나 실제로 원자핵과 같은 저에너지 시스템에서 QCD를 해결하기 위한 현재의 계산 및 수학적 접근 방식은 매우 제한적입니다. 이것은 고에너지 쿼크 물질과 저에너지 하드론 물질 사이에서 발생하는 상전이로 인해 섭동 기술을 사용할 수 없게 만들고 정확한 QCD 유도 핵간 힘 모델을 구성하기 어렵게 만듭니다. 현재 접근 방식은 Argonne v18 전위 및 키랄 유효 필드 이론과 같은 현상학적 모델로 제한됩니다. 핵력이 잘 구속되더라도 처음부터 핵의 특성을 정확하게 계산하려면 상당한 양의 계산 능력이 필요합니다. 다체 이론의 발전으로 질량이 작고 상대적으로 안정적인 많은 핵에 대해 이것이 가능해졌지만 무겁거나 매우 불안정한 핵을 다루려면 계산 능력과 수학적 접근이 모두 필요합니다. 추가 개선이 필요합니다. 역사적으로 실험은 상대적으로 안정적인 핵과 비교되었습니다. 필연적으로 불완전한 조잡한 모델. 이러한 모델 중 어느 것도 핵 구조에 대한 실험 데이터를 완전히 설명할 수 없습니다. 핵 반경(R)은 모든 모델이 예측해야 하는 기본 수량 중 하나로 간주됩니다. 안정한 핵(후광 핵 또는 기타 불안정한 왜곡 핵이 아님)의 경우 핵 반경은 핵 질량 수(A)의 세제곱근에 대략 비례합니다. 특히 많은 핵자를 포함하는 원자핵에서 핵은 더 구형으로 배열되어 있습니다. 안정한 핵은 거의 일정한 밀도를 가지므로 핵 반지름 R은 다음과 같이 근사할 수 있습니다. 아르 자형. = 아르 자형 0 ㅏ 1 / 삼 {\displaystyle R=r_{0}A^{1/3}\,} 여기서 A = 원자 질량수(양성자 수 Z + 중성자 수 N), r0 = 1.25 fm = 1.25 × 10-15 m. 이 방정식에서 "상수" r0는 관심 있는 핵에 따라 0.2fm만큼 달라지며 상수에서 20% 미만입니다. 즉, 핵 내부에 양성자와 중성자를 채우면 전체 크기는 거의 같습니다. 단단한 구형 또는 구형에 가까운 주머니(일부 안정한 핵은 완벽하게 구형이 아니지만 확장된 것으로 알려져 있음)에 특정 크기의 단단한 구형(구슬과 같은)을 채워서 얻습니다. 핵 구조 모델에는 다음이 포함됩니다.

= 액체 방울 모델 =

핵의 초기 모형은 핵을 회전하는 작은 물방울로 보았다. 이 모델에서 장거리 전자기력과 상대적으로 단거리 핵력 사이의 절충은 다양한 크기의 액적에 대해 표면 장력과 같은 거동을 유도합니다. 이 공식은 핵의 크기와 구성의 변화에 ​​따른 결합 에너지의 양 변화와 같은 핵의 많은 중요한 현상을 설명하는 데 성공했습니다(반경험적 질량 공식 참조). 특별한 속성을 가지면서 오는 특별한 안정성은 설명할 수 없습니다. 양성자 또는 중성자의 "매직 넘버". 반 경험적 질량 공식 용어는 많은 핵의 결합 에너지를 근사화하는 데 사용할 수 있으며 5개 에너지의 합으로 간주됩니다(아래 참조). 비압축성 액체 방울로서의 핵 다이어그램은 관찰된 핵 결합 에너지의 변화를 대략적으로 설명합니다. 체적 에너지. 같은 크기의 핵자 집합이 최소 부피로 채워질 때 내부의 각 핵자는 고정된 수의 다른 핵자와 접촉합니다. 따라서 이 원자력 에너지는 부피에 비례한다. 표면 에너지. 핵 표면의 핵자는 핵 내부의 핵자보다 다른 핵자와 상호 작용하는 핵자가 적기 때문에 결합 에너지가 적습니다. 이 표면 에너지 항이 그것을 설명하므로 음수이고 표면적에 비례합니다. 쿨롱 에너지. 핵의 각 양성자 쌍 사이의 전기적 반발력은 핵의 결합 에너지 감소에 기여합니다. 비대칭 에너지(파울리 에너지라고도 함). 파울리 배타 원리와 관련된 에너지. 쿨롱 에너지가 없으면 가장 안정적인 형태의 핵 물질은 양성자만큼 중성자를 가질 것입니다. 중성자와 양성자의 수가 다르다는 것은 특정 유형의 입자에 대해 높은 에너지 수준이 채워지는 반면 낮은 에너지 수준은 비어 있음을 의미하기 때문입니다. 다른 유형. 페어링 에너지. 에너지, 양성자와 중성자 쌍을 생성하는 성향으로 인한 보정 용어. 홀수의 입자보다 짝수의 입자가 더 안정적입니다.

= 쉘 모델 및 기타 양자 모델 =

핵자가 오비탈을 차지하는 수많은 핵 모델이 제안되었는데, 이는 원자 물리학 이론의 원자 오비탈과 매우 유사합니다. 이러한 파동 모델은 핵자가 포텐셜 우물에 있는 크기가 없는 점 입자이거나 마찰 없이 고속으로 포텐셜 우물에서 궤도를 도는 '광학 모델'과 같은 확률적 파동이라고 가정합니다. 상상하다. 위의 모델에서 핵자는 페르미온이므로 쌍으로 오비탈을 차지할 수 있으므로 실험에서 잘 알려진 짝수/홀수 Z 및 N 효과에 대한 설명이 가능합니다. 핵 껍질의 정확한 특성과 용량은 원자 궤도에 있는 전자의 특성과 용량과 다릅니다. 이는 주로 핵자(특히 큰 핵)가 이동하는 포텐셜 우물이 전자를 원자에 묶는 중앙 전자기 포텐셜 우물과 상당히 다르기 때문입니다. 원자 궤도 모델과의 유사성은 헬륨 4와 같은 작은 핵에서도 볼 수 있습니다. 이 핵에서는 두 개의 양성자와 두 개의 중성자가 헬륨 원자에 ​​있는 두 전자의 1s 궤도와 유사한 1s 궤도를 개별적으로 차지하여 비정상적인 궤도를 달성합니다. 같은 이유로 안정성. 5개의 핵자 핵은 모두 매우 불안정하고 수명이 짧지만, 3개의 핵자를 가진 헬륨-3은 1s 궤도 껍질이 닫히지 않아도 매우 안정적입니다. 세 개의 핵자를 가진 또 다른 원자핵인 트리톤 수소 3은 불안정하며 분리 시 헬륨 3으로 붕괴됩니다. 중수소 2는 1s 오비탈에 2개의 핵자 {NP}가 있고 양성자와 중성자 포텐셜 우물에 각각 1개의 핵자가 있는 약한 핵 안정성을 보입니다. 각 핵자는 페르미온이지만 {NP} 듀테론은 보손이므로 껍질에서 밀집 패킹에 대한 파울리 배제를 따르지 않습니다. 6개의 핵자를 포함하는 리튬 6은 닫힌 2 1p-껍질 오비탈 없이도 매우 안정적입니다. 총 핵자 수가 1~6인 가벼운 핵의 경우 5개의 핵자만이 안정성의 증거를 나타내지 않습니다. 닫힌 껍질 외부의 가벼운 핵의 베타 안정성에 대한 관찰은 핵 안정성이 양성자와 중성자의 마법 수에 의한 껍질 궤도의 단순한 폐쇄보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 보여줍니다. 더 큰 원자핵의 경우 핵자가 차지하는 껍질은 전자 껍질과 크게 달라지기 시작하지만 현재의 핵 이론은 양성자와 중성자 모두에 대해 채워진 핵 껍질의 마법 같은 수를 예측합니다. 증가하다. 안정적인 쉘 폐쇄는 화학에서 거의 불활성인 가스의 고귀한 그룹과 유사한 비정상적으로 안정적인 배열을 예측합니다. 한 가지 예는 50개의 양성자로 구성된 닫힌 껍질의 안정성입니다. 이것은 주석이 다른 어떤 원소보다 더 많은 10개의 안정한 동위원소를 가질 수 있게 합니다. 유사하게, 껍질 닫힘으로부터의 거리는 이러한 입자가 방사성 원소 43(테크네튬) 및 61(프로메튬)과 같이 수적으로 안정하지 않은 비정상적으로 불안정한 동위원소를 설명합니다. 각각의 앞뒤에는 17개 이상의 원자가 있습니다. 안정적인 요소. 그러나 닫힌 껍질에서 멀리 떨어진 핵의 특성을 설명하려고 할 때 껍질 모델에서 문제가 발생합니다. 이로 인해 실험 데이터에 맞는 잠재적 우물 모양의 복잡한 사후 왜곡이 발생하지만 이러한 수학적 조작이 실제로 실제 핵의 공간 변형과 일치하는지 여부는 여전히 의문입니다. 쉘 모델 문제로 인해 일부에서는 핵이 구성되는 핵자 클러스터와 관련된 현실적인 2체 및 3체 핵력 효과를 제안했습니다. 이러한 세 가지 클러스터 모델은 John Wheeler의 1936년 공명 그룹 구조 모델, Linus Pauling의 밀집 구형 모델 및 McGregor의 2D Ising 모델입니다.

= 모델 간 일관성 =

초유체 액체 헬륨에서와 같이 핵은 (1) 부피의 "일반적인" 입자 물리 법칙과 (2) 파동 성질의 비직관적 양자 역학 법칙이 모두 적용되는 상태의 예입니다. 이다. 초유체 헬륨에서 헬륨 원자는 부피가 있고 본질적으로 서로 '접촉'하지만 동시에 Bose-Einstein 응축과 일치하는 이상한 벌크 특성을 나타냅니다. 원자핵의 핵자는 또한 파동과 같은 특성을 나타내며 마찰과 같은 표준 유체 특성이 없습니다. 페르미온, 하드론으로 구성된 핵의 경우 보스-아인슈타인 응축이 일어나지 않지만 많은 핵 특성은 파동 입자의 마찰 없는 운동학적 특성 외에도 입자 특성과 부피의 조합에 의해서만 결정됩니다. 비슷하게 설명할 수 있다. Erwin-Schrödinger 양자 궤도에 갇힌 물체의 행동.

외부 링크

The Nucleus – 온라인 교과서 챕터 Nuclides LIVEChart – Java 또는 HTML의 IAEA 다양한 요소에 핵 껍질 채우기를 제공하는 "핵 껍질 모델"에 대한 기사. 2009년 9월 16일에 액세스함. 타임라인: 아원자 개념, 핵 과학 및 기술.

과학 뉴스

원자핵: 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년 발견한 작고 조밀한 양성자와 중성자 영역, 1932년 중성자 발견 이후 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg의 신속한 개발
원자핵: 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년 발견한 작고 조밀한 양성자와 중성자 영역, 1932년 중성자 발견 이후 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg의 신속한 개발

원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 발견되었습니다. 1932년 중성자 발견 이후, 드미트리 이바넨코(Dmitri Ivanenko)와 베르너(Werner)에 의해 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델이 급속히 개발되었습니다. 하이젠베르크. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 원자핵의 크기는 수소의 경우 약 1.70fm(1.70×10-15m)이고 우라늄의 경우 약 11.7fm입니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다. 핵물리학은 원자핵의 구성, 원자핵을 하나로 묶는 힘 등 원자핵을 연구하고 이해하는 물리학의 한 분야입니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 구성된 작고 조밀한 영역입니다....

이미지

사전

정의 및 의미

Atomic

형용사

  • 원자와 관련된 또는 원자를 포함하는 (무기 헤아릴 수 없이 작다
  • Nucleus

    명사

  • DNA와 RNA를 포함하고 성장과 번식을 담당하는 세포의 일부 양전하를 띤 밀도가 높은 원자 중심 없어서는 안 될 사람이나 사물의 작은 그룹 (천문학 뇌 또는 척수에서 조직학적으로 식별 가능한 신경 세포체 덩어리 피질로 둘러싸인 수정체의 중심 구조
  • 퀴즈

    원자핵이란 무엇입니까?

    원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다.

    원자핵은 어떻게 발견되었나요?

    원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 발견되었습니다. 1932년 중성자 발견 이후, 드미트리 이바넨코(Dmitri Ivanenko)와 베르너(Werner)에 의해 양성자와 중성자로 구성된 원자핵 모델이 급속히 개발되었습니다. 하이젠베르크. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다.

    원자핵의 크기는 얼마입니까?

    원자핵의 크기는 수소의 경우 약 1.70fm(1.70×10-15m)이고 우라늄의 경우 약 11.7fm입니다.

    원자핵과 전자구름의 차이점은 무엇입니까?

    원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 1911년에 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 작고 조밀한 영역이다. 1932년 중성자가 발견된 이후, 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 Dmitri Ivanenko와 Werner Heisenberg에 의해 빠르게 개발되었습니다. 원자는 음으로 하전된 전자 구름으로 둘러싸인 양으로 하전된 핵으로 구성되며, 정전기력에 의해 서로 결합됩니다.

    원자핵의 구성, 원자핵을 하나로 묶는 힘 등 원자핵을 연구하고 이해하는 것과 관련된 물리학 분야는 무엇입니까?

    핵물리학은 원자핵의 구성, 원자핵을 하나로 묶는 힘 등 원자핵을 연구하고 이해하는 물리학의 한 분야입니다. 원자핵은 1909년 가이거-마스덴(Geiger-Marsden)의 금박 실험을 바탕으로 1911년 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)가 발견한 원자 중심의 양성자와 중성자로 구성된 작고 조밀한 영역입니다.