Атом ядросыны моделдері. 2.1 Тамшылы модел

Тамшылы модел ядроны жымды моделіні е арапайым трі. Ядроны радиусын ртрлі дістермен анытау, оны А массалы сана туелділігін

рнегімен бейнелеуге болатынын крсетті. Демек барлы ядролар шін нуклондарды концентрациясы бірдей

n= 10⁴⁴ нукл/м³ (1)

оларды тыыздытары да

=10⁴⁴*10^-27 кг/м³ 10¹⁴г/см³(2)

орташа нуклон араашытытары да

^-15м

бірдей. Демек ядролы зат сыылмайды. Ядролы затты асиеті сйыты асиетіне сас. Ядроны байланыс энергиясыны оны массалы санына тура пропорционалдыы оны сйыа жаындата тседі. Сйыты булану энергиясы да оны массасына тура пропорционал, сйыты химиялы байланыс энергиясына да, ядроны байланыс энергиясына сияты аныу асиеті тн. Осыларды брі ядроны асиеттерін анытауа оны тамшылы моделін олдануа мезейді. Ол бойынша, ядро сыылмайтын аса тыыз сйыты электр зарядталан сфералы тамшысы болып табылады.

Ядроны тамшылы моделі бірталай былыстарды тсіндіре алады. Оны кмегімен ядроны байланыс энергиясы мен массасы шін жартылай эмпирикалы Вейцзеккер формуласын алуа, ауыр ядроларды блінуіні кейбір ерекшеліктері мен ыдырауды кейбір задылытарын тсіндіруге, жп-жп ядроларды бірінші озан кйлері туралы тсініктер алуа, кейбір жаа ядроларды массалы сандары мен атомды номерлерін болжауа болады.

Тамшылы модел байланыс энергиясыны ш мшесін, бірінші , беттік керілу жне кулонды тебілу кштерін ана береді. алан екі кшті; симметрия кші мен осатасу кштерін бл модел тсіндіре алмайды, оларды осымша енгізуге тура келеді.

Тамшылы модел ядроны блінуін сапалы тсіндіре алады. Біра блінуді асимметриясын тсіндіре алмайды. Одан киелі сандар, ядроны моменттері туралы мліметтер алынбайды.

Ядролы Ферми-газ

Туелсіз блшектер моделдеріні е арапайымы Ферми-газ моделі. Бл моделде дербес нуклон-нуклонды серлесулерді стемелесі (суперпозициясы) болып табылатын крделі кріністі орнына, ядрода нуклондарды бір-біріне туелсіз, кш рісіндегі озалысы арастырылады. Бір-бірімен кшті серлесетін нуклондар шін мндай пайымдау аыла симайтын сияты. Біра, нуклондарды фермиондар екенін ескерсек, мндай жадай ммкін болады. Кез келген фермиондардан тратын жйені негізгі кйінде барлы тменгі дегейлер толтырылан. Сондытан серлесу кезінде нуклондар энергия алмастыра алмайды (энергиясы азайан нуклон тсетін орын жо). Нуклондарды ядродан шыармай стап тратын потенциялы шырды тередігін былайша табуа болады.

Ядроны негізгі кйіне ферми-газды, барлы тменгі дегейлері нуклондара толан, абсолют нлдік температуралы кйі сйкес келеді. Ондаы барлы нейтрондарды саны

N= (3)

мндаы - ядродаы дегейлер тыыздыы, р-нейтронны импульсі, V = - ядроны клемі, р_макс - ядроны негізгі кйі шін импульсті е лкен мні.

Интегралдау нтижесінде

N = (4)

немесе, симметриялы (жеіл) А=2N ядро шін

Р_макс = ^-19Дж*с/м

шыады. Бл жерде біз г₀=1,2фм деп алды. Осыдан нейтронны кинетикалы энергиясыны е лкен мні

Т_макс=p² / 2m_n = 32 МэВ

Нейтронны ядроа байланыс энергиясыны орташа мні 8МэВ. Содытан потенциялы шырды терендігі

V₀=T+E=40 МэВ

болады. Симметриялы ядро шін протондар шін де дл сондай нтиже шыады.

Асимметриялы (N>Z) ядро шін

болады. Бан себеп протондар арасындаы электрлік тебілу. Оны салдарынан протонды шырды тбі ктеріледі жне ернегі згереді.

Ядродаы нуклондарды орташа кинетикалы энергиясы

Алынан, потенциялы шырды тередігі V₀ мен кинетикалы энергияны орташа мні баса дістермен аныталан мндермен йасады. Демек, ядроны туелсіз блшектік моделі де ядроны кейбір асиеттерін дрыс тсіндіреді.

Ферми-газ моделіні пайдалану алабы аз ана. Ол ядроны рылымыны кейбір жалпы задылытарын, оны ішінде ядродаы нуклондарды озалыста болатынын тсіндіреді. Бл озалысты салдарлары ядроа тсетін блшектерді оны крамындаы нуклодармен серлесуінен байалады.