В 1911 году Эрнест Резерфорд обнаружил, что в основе каждого атома лежит ядро. Атомные ядра состоят из электрически положительных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Они удерживаются вместе самой сильной известной фундаментальной силой, называемой сильной силой. Ядро составляет гораздо меньше 01% объем атома, но обычно содержит более 99.9% масса атома.
Химические свойства вещества определяются отрицательно заряженными электронами, окружающими ядро. Число электронов обычно совпадает с числом протонов в ядре. Некоторые ядра нестабильны и могут подвергаться радиоактивному распаду, в конечном итоге переходя в стабильное состояние за счет испускания фотонов (гамма-распад), испускания или захвата электронов или позитронов (бета-распад), испускания ядер гелия (альфа-распад) или их комбинации. этих процессов. Большинство ядер имеют сферическую или эллипсоидальную форму, хотя существуют и некоторые экзотические формы. Ядра могут вибрировать и вращаться при ударе других частиц. Некоторые из них нестабильны и будут распадаться или изменять относительное количество протонов и нейтронов.
Факты о ядрах
- Типичная песчинка содержит более 10 миллионов триллионов ядер. Это в 100 раз больше, чем количество секунд с момента возникновения Вселенной.
- Ядро составляет более 99.9994% от общей атомной массы, но занимает менее одной десятиллионной атомного объема.
- Все ядра имеют примерно одинаковую плотность. Если бы Луна была разбита до такой же плотности, она бы поместилась на стадионе Янки.
Управление науки Министерства энергетики США: вклад в исследования ядер
Управление ядерной физики Министерства энергетики США поддерживает исследования, направленные на понимание всех форм ядерной материи. Это исследование включает механизмы, которые образуют тяжелые ядра при слиянии космических нейтронных звезд. Он также включает раскрытие ранее неизвестных свойств ядер в их естественном состоянии для важных приложений в медицине, торговле и национальной обороне. Другая область исследования - точное понимание структуры ядер в зависимости от количества протонов и нейтронов внутри них. Другое исследование сосредоточено на нагревании ядер до температуры ранней Вселенной, чтобы понять, как они конденсировались из кварк-глюонного супа, существовавшего в то время.
