Proton och neutron kombination

Yuánzǐ zhōng suǒyǒu de zhízǐ hé zhōng zǐ jiéhé qǐlái jiù xíngchéngle yīgè hěn xiǎo de yuánzǐhé, tāmen yīqǐ yě kěyǐ bèi chēng wèi hézǐ. Yuánzǐhé de bànjìng yuē děngyú 1.07 × A ^ 1/3 fm, qízhōng A shì hézǐ de zǒngshù. Yuánzǐ bànjìng de shùliàngjí dàyuē shì 105fm, yīncǐ yuánzǐhé de bànjìng yuǎn yuǎn xiǎoyú yuánzǐ de bànjìng. Hézǐ bèi néng zài duǎn jùlí shàng qǐ zuòyòng de cánliú qiánglì shùfù zài yīqǐ. Dāng jùlí xiǎoyú 2.5Fm de shíhòu, qiánglì yuǎn yuǎndàyújìng diànlì, yīncǐ tā nénggòu kèfú dài zhèng diàn de zhízǐ jiān de xiānghù páichì. Tóng zhǒng yuánsù de yuánzǐ dài yǒu xiāngtóng shùliàng de zhízǐ, zhège shù yě bèi chēng zuò yuánzǐ xùshù. Ér duìyú mǒu zhǒng tèdìng de yuánsù, zhōng zǐ shù shì kěyǐ biànhuà de, zhè yě jiù juédìngle gāi yuánzǐ shì zhè zhǒng yuánsù de nǎ yī zhǒng tóngwèisù. Zhízǐ shùliàng hé zhōng zǐ shùliàng juédìngle gāi yuánzǐ shì zhè zhǒng yuánsù de nǎ yī zhǒng hé sù. Zhōng zǐ shù juédìngle gāi yuánzǐ de wěndìng chéngdù, yīxiē tóngwèisù nénggòu zìfā jìnxíng fàngshèxìng shuāibiàn. Zhōng zǐ hé zhízǐ dōu shì fèi mǐzi de yī zhǒng, gēnjù liàngzǐ lìxué zhōng de pào lì bù xiāng róng yuánlǐ, ​​bù kěnéng yǒu wánquán xiāngtóng de liǎng gè fà Yīncǐ, yuánzǐhé zhōng de měi yīgè zhízǐ dōu zhànyòng bùtóng de néng jí, zhōng zǐ de qíngkuàng yě yǔ cǐ xiāngtóng. Bùguò pào lì bù xiāng róng yuánlǐ bìng méiyǒu jìnzhǐ yīgè zhízǐ hé yīgè zhōng zǐ yǒngyǒu xiāngtóng de liàngzǐ tài. Rúguǒ yīgè yuánzǐhé de zhízǐ shù hé zhōng zǐ shǔ bù xiāngtóng, nàme gāi yuánzǐhé hěn róngyì fāshēng fàngshèxìng shuāibiàn dào yīgè gèng dī de néng jíè Yīncǐ, zhízǐ shù hé zhōng zǐ shù xiāngtóng huò hěn xiāngjìn de yuánzǐ gèngjiā bù róngyì shuāibiàn. Rán' ér, dāng yuánzǐ xùshù zhújiàn zēngjiā shí, yīnwèi zhízǐ zhī jiān de páichì lì zēngqiáng, xūyào gèng duō de zhōng zǐ lái shǐ zhěnggè yuán Yīncǐ, dāng yuánzǐ xùshù dà yú 20 shí, jiù bùnéng zhǎodào yīgè zhízǐ shù yǔ zhōng zǐ shù xiāngděng ér yòu wěndìng de yuánzǐhéle. Suízhe Z de zēngjiā, zhōng zǐ hé zhízǐ de bǐlì zhújiàn qū yú 1.5. Hé jùbiàn shìyìtú, tú zhōng liǎng gè zhízǐ jùbiàn shēngchéng yīgè bāohán yǒu yīgè zhízǐ hé yīgè zhōng zǐ de dāo yuánzǐhé, bìng shìfàng chū yzà zè Yǔ cǐ xiāngfǎn de guòchéng shì hé lièbiàn. Rúguǒ hé jùbiàn hòu chǎnshēng de yuánzǐhé zhí liàng xiǎoyú jùbiàn qián yuánzǐ zhìliàng de zǒnghé, nàme gēnjù ài yīn sītǎn de zhí néng fāngchéng, zhà yèx Zhège chābié shíjì shì yuánzǐhé zhī jiān de jiéhé néng, duìyú liǎng gè yuánzǐ xùshù zài tiě huò niè zhīqián de yuánzǐhé lái shuō. Zài a lìzǐ sǎnshè shíyàn zhōng, rénmen fāxiàn, yuánzǐ de zhìliàng jízhōng yú yīgè hěn xiǎo qiě dài zhèng diàn de wùzhí zhōng, zhè jihéshì yuán Yuánzǐhé yě chēng zuò hézǐ, yóu yuánzǐ zhōng suǒyǒu de zhízǐ hé zhōng zǐ zǔchéng, yuánzǐhé de bànjìng yuē děngyú 1.07 × A ^ 1/3 fm, qízhōng A shì hézǐ de zǒngù Yuánzǐ bànjìng de shùliàngjí dàyuē shì 105fm, yīncǐ yuánzǐhé de bànjìng yuǎn yuǎn xiǎoyú yuánzǐ de bànjìng. 展开949/5000Alla protoner och neutroner i en atom kombineras för att bilda en mycket liten kärna, och tillsammans kan de också kallas nukleoner. Kärnans radie är ungefär lika med 1,07 × A ^ 1/3 fm, där A är det totala antalet kärnor. Atomradens ordning är cirka 105 fm, så kärnans radie är mycket mindre än atomens radie. Kärnorna är sammanbundna av kvarvarande starka krafter som kan arbeta på korta avstånd. När avståndet är mindre än 2,5 fm är styrkan mycket större än den elektrostatiska kraften, så det kan övervinna det ömsesidiga avstötningen mellan positivt laddade protoner.
Atomer av samma element har samma antal protoner, och detta nummer kallas också atomnummer. För ett visst element kan antalet neutroner variera, vilket avgör vilken isotop av grundämnet atomen är. Antalet protoner och neutroner avgör vilken typ av element atomen är. Antalet neutroner bestämmer atomens stabilitet, och vissa isotoper kan spontant genomgå radioaktivt sönderfall. Neutroner och protoner är båda typer av fermioner. Enligt Pauli-uteslutningsprincipen i kvantmekanik är det omöjligt för två identiska fermioner att ha samma kvantfysiska tillstånd samtidigt. Därför upptar varje proton i kärnan en annan energinivå, och detsamma gäller neutroner. Men Paulis uteslutningsprincip förbjuder inte att en proton och en neutron har samma kvanttillstånd.
Om antalet protoner och neutroner i en atomkärna inte är detsamma är kärnan utsatt för radioaktivt sönderfall till en lägre energinivå och gör antalet protoner och neutroner mer lika. Därför är atomer med samma eller mycket lika antal protoner och neutroner mindre benägna att förfalla. Men när atomnumret gradvis ökar, eftersom den avstötande kraften mellan protoner ökar, behövs fler neutroner för att stabilisera hela kärnan, vilket påverkar ovanstående trend. Därför, när atomantalet är större än 20, kan en stabil kärna med samma antal protoner och neutroner inte hittas. När Z ökar tenderar förhållandet mellan neutroner och protoner gradvis till 1,5.
Ett schematiskt diagram över kärnfusion. På bilden smälter två protoner samman för att bilda en deuteriumkärna som innehåller en proton och en neutron och släppte en positron (en elektronmotstånd) och en elektronneutrino. Den motsatta processen är kärnklyvning.
Om massan av den atomkärna som produceras efter kärnfusion är mindre än summan av atommassorna före fusionen, så frigörs enligt Massa-energiekvationen av Einstein&# 39 dessa massskillnader som energi. Denna skillnad är faktiskt bindningsenergin mellan kärnor, för två kärnor med atomnummer före järn eller nickel.
I alfa-partikelspridningsexperimentet fann människor att atomens massa är koncentrerad i ett litet och positivt laddat ämne, vilket är kärnan.
Kärnan kallas också en kärna och består av alla protoner och neutroner i atomen. Kärnans radie är ungefär lika med 1,07 × A ^ 1/3 fm, där A är det totala antalet nukleoner. Atomradens ordning är cirka 105 fm, så kärnans radie är mycket mindre än atomens radie.