6. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

В начале нашего века опыты Резерфорда (Эрнест 1871-1937 английский физик) показали, что масса атома в основном сосредоточена в его ядре. При этом диаметр ядра, примерно, в 46 тысяч раз меньше диаметра атома.

Примерные расчёты показывают, что объем атома составляет ≈10^-24 см³, а объем ядра ≈10^-36 см³ т.е. почти вся масса атома сосредоточена в одной триллионной доле его объёма.

Очевидно из предыдущего, что ядро атома должно быть сверхплотное. И действительно, эксперименты показывают, что плотность ядра составляет 10¹⁴т/м³ или 100 000 ¹⁴т/мм³. это значительно превышает плотности самых плотных обычных веществ. Это всё примерно потому, что геометрические границы атома и ядра размыты и не поддаются точному измерению. Для практического удобства существует эмпирическая формула для расчёта радиуса ядра

R=R₀ [Ферми],

где R₀=(1,31,7)·10^{-13 см – расстояние в один ферми (расстояние на котором проявляется взаимодействие ядерных сил), А- число нуклонов в ядре.}

Нуклон – обобщенное название элементарных частиц ядра.

Ядерная физика по существу родилась тогда, когда стало понятно, что ядро состоит из набора элементарных частиц.

В 1920 г. Резерфорд высказал предположение о существовании в ядре наряду с протоном – положительно заряженной частицей, ещё одной частицы, с нейтральным зарядом с массой равной массе протона. Позднее в 1932 г. Ирен и Фредерик Жолио Кюри, а также английский физик Джеймс Чедвик экспериментально доказали существование нейтрона.