4. Ядра, атомы. Параметры и свойства.

Протоны и нейтроны, сблизившись на расстояние , притягиваются друг к другу и образуют связанные системы – ядра. Массы ядер всегда меньше суммы масс свободных нуклонов. (Нуклонами, или ядерными частицами, называют протон и нейтрон). Эта разность масс (дефект массы ядер) определяет энергию связи ядра. Простейшим ядром может быть один протон. Известные ядра, существующие в природе, содержат от одного до 92 протонов, нуклонов всего от одного до, примерно, 240. Искусственно получены ядра с числом протонов от 93 до 118 и с числом нуклонов до 280. Электрические заряды ядер равны сумме зарядов, входящих в ядро протонов.

В основном энергетическом состоянии ядра могут быть стабильными (устойчивыми) и нестабильными. Время, за которое из любого макроскопического числа нестабильных ядер распадается половина, называют периодом полураспада Т. Периоды полураспада известных элементов имеют значения в пределах от 10¹⁸ лет до 10^-10 с.

Ядра имеют положительный заряд, поэтому могут захватывать отрицательно заряженные электроны и образовывать нейтральные частица – атомы. Атом есть наименьшая структурная единица химических элементов. Согласно планетарной модели строения атома, предложенной Э.Резерфордом в 1911 году, атом – это нейтральная частица с массивным, положительно-заряженным ядром. Ядро окружено весьма рыхлой, ажурной оболочкой электронов. Если радиус ядра 10^-14м, то радиус атома водорода, примерно 10^-10м. То есть, если изобразить ядро атома водорода (протона) в виде кружочка радиусом 2,5 мм (диаметром 5 мм), то электрон в таком атоме надо будет изобразить точкой на расстоянии 110 м.