Atom çekirdeği

Z, N ve A

Atomic number Z proton sayısıdır ve elementi belirler. Neutron number N, mass number ise A=Z+N.

Isotopes aynı Z fakat farklı N değerlerine sahiptir. Ionization ise çekirdek'u değil elektron count'u değiştirir.

nükleer yarıçap

Empirical relation R≈r₀A^(1/3), r₀≈1,2 fm. yarıçap nükleon number ile lineer değil cube-root biçiminde büyür.

²⁰⁸Pb için R≈7,1 fm, ¹⁶O için R≈3,0 fm.

Yaklaşık sabit nükleer density

R∝A^(1/3) ise volume∝A olur. Mass da yaklaşık A ile ölçeklendiği için average nükleer density birçok çekirdekler için benzer çıkar.

Bu behavior strong force'un short-range ve saturating nature'ı ile uyumludur.

Strong force ve electric repulsion

Strong interaction yakın nükleonlar'u bağlar; Coulomb repulsion yalnızca positive protons arasında uzun menzilli etki yapar.

Heavy stable çekirdekler bu yüzden light çekirdekler'ye göre proportionally more neutrons gerektirir.

bağlanma enerji ve mass defect

Bound çekirdek mass, ayrı free nükleonlar masslarının toplamından küçüktür. Difference bağlanma enerji'ye karşılık gelir: E_b=Δmc².

nükleon başına bağlanma enerjisi, fisyon ve füzyon enerji açığa çıkma'ini anlamak için temel ölçüdür.

Quantum nükleer structure

çekirdekler discrete enerji levels, spin ve parity taşır. Shell effects ve eşleşme bazı proton/neutron numbers için ek stability oluşturur.

R≈r₀A^(1/3) bir sharp hard sphere anlamına gelmez; nükleer density finite yüzey region içinde kademeli azalır.

nükleer yarıçap nasıl ölçülür

elektron scattering, muonic atomlar ve nükleer tepkime veri, yük ve matter distribution hakkında ölçülebilir bilgi verir. yarıçap doğrudan klasik bir küre çapı ölçümü değildir.

R≈r₀A^(1/3) global trend'dir; halo çekirdekler gibi exotic systems daha diffuse distributions gösterebilir.

Çözümlü örnek