Astuce 1: Quels sont les nucléons

Astuce 1: Quels sont les nucléons



Nucleon est un nom commun pour un proton et un neutron,particules, dont les noyaux d'atomes sont composés. La majeure partie de la masse de l'atome se trouve dans les nucléons. Malgré le fait que les protons et les neutrons diffèrent dans certaines propriétés et comportements, les physiciens ont tendance à les considérer comme des membres d'une «famille».





Quels sont les nucléons

















Les protons et les neutrons ont presque la même masse,sa différence n'est pas supérieure à 1%. Les forces agissant entre deux protons ou neutrons, à la même distance, sont pratiquement égales. La différence la plus significative entre un neutron et un proton est la présence de la dernière charge électrique positive dans ce dernier. Le neutron, contrairement au proton, n'a pas de charge. La particule fondamentale de la matière est le noyau de l'hydrogène, puisqu'il s'agit d'un proton. Ce fait a été établi par E. Rutherford, il a prouvé que la masse de la charge positive de l'atome se trouve dans une très petite région de l'espace. masse du proton à 1836 fois supérieure à la masse de l'électron, et sa charge électrique égale en amplitude à la charge de l'électron, mais de signe opposé. Tout comme un électron, un proton a un spin qui n'est pas égal à zéro. Le spin est une caractéristique de la rotation d'une particule autour de son axe, analogue à la rotation diurne de la Terre. Si le proton est dans un champ magnétique, alors il tourne comme un tourbillon sous l'influence de la gravité. La vitesse de ce mouvement est déterminée par le moment magnétique. Sa direction dans le proton coïncide avec la direction de l'axe de rotation. L'existence de neutrons a été prouvée par l'assistant de J. Rutherford, J. Chadwick. Dans son expérience, Chadwick a irradié du béryllium, qui à son tour est également devenu une source de rayonnement. Ce rayonnement, lors de la collision avec les noyaux, élimine les protons d'eux. Chadwick a suggéré que le rayonnement est un flux de particules avec une masse égale à la masse du proton, mais ne pas avoir une charge électrique, et leur donna le nom neytronami.V physique moderne existe modèle quark, ce qui donne une idée de la structure de nucléons. Selon lui, les nucléons sont constitués de quarks de trois types - des particules plus simples. Si cette charge de proton théorie désignée par e, alors il aura deux quark avec une charge de + 2 / 3e et un quark avec une charge de -1 / 3e et neutrons - un quark avec une charge de + 2 / 3e et deux quarks avec la charge -1 / 3e. Ce modèle a une confirmation assez convaincante dans les expériences sur la diffusion d'électrons de haute énergie. Les électrons interagissant avec les nucléons ont révélé la présence d'une structure interne.

























Astuce 2: Quelle interaction physique détermine la connexion des nucléons dans le noyau



Dans la nature, il existe 4 types d'interaction: gravitationnelle, électromagnétique, faible et forte. C'est précisément l'interaction forte qui fait une forte connexion entre les nucléons constituants dans le noyau de l'atome.





Une interaction forte forme le noyau d'un atome







Nucleons et quarks

Les nucléons sont appelés de minuscules particules, dontconsiste en le noyau de l'atome. Ils comprennent les protons et les neutrons. Le proton est le noyau de l'atome d'hydrogène, qui a une charge positive. Le neutron a une charge nulle. Les masses de ces deux particules sont approximativement les mêmes (différer de 0,14%). En général, l'atome est électriquement neutre. Ceci est assuré par une charge négative d'électrons tournant autour du noyau. Nucléons impliqués dans une forte vzaimodeystvii.Do récemment, les scientifiques croyaient que les nucléons - particules indivisibles. Cependant, cette théorie est effondrée après la découverte du modèle quark du noyau et réaliser des expériences pour confirmer sa validité. Selon lui, les protons et les neutrons sont constitués de particules encore plus petites - les quarks. Chaque nucléon se compose de trois quarks. Ils ont une caractéristique spécifique - "couleur" (n'a rien à voir avec la couleur dans le sens traditionnel). Ce mot est généralement appelé leur charge. Il quark réalisé une forte interaction, l'échange entre un quanta spécifique - gluons (traduit par « colle »). La connexion entre les protons et les neutrons dans le noyau est formée par l'interaction forte résiduelle, appelée l'interaction nucléaire. Ce n'est pas parmi les fondamentaux.

Forte interaction

C'est l'un des quatre fondamentauxinteractions dans la nature. Il ne se produit qu'à des distances de l'ordre du femtomètre. Une interaction forte est des milliers de fois plus forte que l'électromagnétique. Il est parfois appelé en plaisantant chevalier à mains courtes. Les quarks ne se produisent pas dans un état libre et sont si fortement liés qu'ils ne peuvent pas être divisés. Au moins la science moderne n'a aucune idée de comment cela peut être fait. Le phénomène d'interaction forte est que la distance entre les quarks augmente, la force d'interaction entre eux augmente plusieurs fois. Au contraire, à l'approche de la force d'interaction est significativement affaibli. Contrairement à la forte, la force de l'interaction nucléaire diminue fortement avec la distance croissante entre les nucléons. La chromodynamique quantique étudie l'interaction des quarks. Elle étudie les propriétés du champ de gluon, ainsi que les caractéristiques des quarks (étrangeté, charme, couleur et autres). Dans le modèle standard, seuls les quarks et les gluons sont capables d'interaction forte. Dans la théorie gravitationnelle, elle est également valable pour les leptons.