Proton és neutron kombináció

Yuánzǐ zhōng suǒyǒu de zhízǐ hé zhōng zǐ jiéhé qǐlái jiù xíngchéngle yīgè hěn xiーo de yuánzǐhé, tāmen yīqǐ yě kěyǐ bèi chēng wèi hézǐ. Yuánzǐhé de bànjìng yuē děngyú 1.07×A^1/3 fm, qízhōng A shì hézǐ de zǒngshù. Yuánzǐ bànjìng de shùliàngjí dàyuē shì 105fm, yīncǐ yuánzǐhé de bànjìng yuーn yuーn xiーoyú yuánzǐ de bànjìng. Hézǐ bèi néng zài duーn jùlí shàng qǐ zuòyòng de cánliú qiánglì shùfù zài yīqǐ. Dāng jùlí xiーoyú 2.5Fm de shíhòu, qiánglì yuーn yuーndàyújìng diànlì, yīncǐ tā nénggòu kèfú dài zhèng diàn de zhízǐ jiān de xiānghù páichì. Tóng zhǒng yuánsù de yuánzǐ dài yǒu xiāngtóng shùliàng de zhízǐ, zhège shù yě bèi chēng zuò yuánzǐ xùshù. Ér duìyú mǒu zhǒng tèdìng de yuánsù, zhōng zǐ shù shì kěyǐ biànhuà de, zhè yě jiù juédìngle gāi yuánzǐ shì zhè zhǒng yuánsù de nー yī zhǒng tóngwèisù. Zhízǐ shùliàng hé zhōng zǐ shùliàng juédìngle gāi yuánzǐ shì zhè zhǒng yuánsù de nー yī zhǒng hé sù. Zhōng zǐ shù juédìngle gāi yuánzǐ de wěndìng chéngdù, yīxiē tóngwèisù nénggòu zìfā jìnxíng fàngshèxìng shuāibiàn. Zhōng zǐ hé zhízǐ dōu shì fèi mǐzi de yī zhǒng, gēnjù liàngzǐ lìxué zhōng de pào lì bù xiāng róng yuánlǐ, bù kěnéng yǒu wánquán xiāngtóng de liーng gè fèi mǐ zǐ tóngshí yǒngyǒu yīyàng liàngzǐ wùlǐ tài. Yīncǐ, yuánzǐhé zhōng de měi yīgè zhízǐ dōu zhànyòng bùtóng de néng jí, zhōng zǐ de qíngkuàng yě yǔ cǐ xiāngtóng. Bùguò pào lì bù xiāng róng yuánlǐ bìng méiyǒu jìnzhǐ yīgè zhízǐ hé yīgè zhōng zǐ yǒngyǒu xiāngtóng de liàngzǐ tài. Rúguǒ yīgè yuánzǐhé de zhízǐ shù hé zhōng zǐ shǔ bù xiāngtóng, nàme gāi yuánzǐhé hěn róngyì fāshēng fàngshèxìng shuāibiàn dào yīgè gèng dī de néng jí, bìngqiě shǐdé zhízǐ shù hé zhōng zǐ shù gèngjiā xiāngjìn. Yīncǐ, zhízǐ shù hé zhōng zǐ shù xiāngtóng huò hěn xiāngjìn de yuánzǐ gèngjiā bù róngyì shuāibiàn. Rán'ér, dāng yuánzǐ xùshù zhújiàn zēngjiā shí, yīnwèi zhízǐ zhī jiān de páichì lì zēngqiáng, xūyào gèng duō de zhōng zǐ lái shǐ zhěnggè yuánzǐhé biàn de wěndìng, suǒyǐ duì shàngshù qūshì yǒu suǒ yǐngxiǎng. Yīncǐ, dāng yuánzǐ xùshù dà yú 20 shí, jiù bùnéng zhーodào yīgè zhízǐ shù yǔ zhōng zǐ shù xiāngděng ér yòu wěndìng de yuánzǐhéle. Suízhe Z de zēngjiā, zhōng zǐ hé zhízǐ de bǐlì zhújiàn qū yú 1,5. Hé jùbiàn shìyìtú, tú zhōng liーng gè zhízǐ jùbiàn shēngchéng yīgè bāohán yǒu yīgè zhízǐ hé yīgè zhōng zǐ de dāo yuánzǐhé, bìng shìfàng chū yīgè zhèng diànzǐ (diànzǐ de fーnwùzhí) yǐjí yīgè diànzǐ zhōng wēi zi. Yǔ cǐ xiāngfーn de guòchéng shì hé lièbiàn. Rúguǒ hé jùbiàn hòu chーnshēng de yuánzǐhé zhí liàng xiーoyú jùbiàn qián yuánzǐ zhìliàng de zǒnghé, nàme gēnjù ài yīn sītーn de zhí néng fāngchéng, zhè yīxiē zhìliàng de chà jiù zuòwéi néngliàng bèi shìfàngle. Zhège chābié shíjì shì yuánzǐhé zhī jiān de jiéhé néng, duìyú liーng gè yuánzǐ xùshù zài tiě huò niè zhīqián de yuánzǐhé lái shuō. Zài a lìzǐ sーnshè shíyàn zhōng, rénmen fāxiàn, yuánzǐ de zhìliàng jízhōng yú yīgè hěn xiーo qiě dài zhèng diàn de wùzhí zhōng, zhè jiùshì yuánzǐhé. Yuánzǐhé yě chēng zuò hézǐ, yóu yuánzǐ zhōng suǒyǒu de zhízǐ hé zhōng zǐ zǔchéng, yuánzǐhé de bànjìng yuē děngyú 1.07×A^1/3 fm, qízhōng A shì hézǐ de zǒngshù. Yuánzǐ bànjìng de shùliàngjí dàyuē shì 105fm, yīncǐ yuánzǐhé de bànjìng yuーn yuーn xiーoyú yuánzǐ de bànjìng.展开949/5000Az atomban minden proton és neutron egy nagyon kis magot alkot, és együtt nukleonnak is nevezhető. Az atommag sugara megközelítőleg 1,07×A^1/3 fm, ahol A az atommagok teljes száma. Az atomi sugár sorrendje körülbelül 105 fm, így az atommag sugara sokkal kisebb, mint az atom sugara. Az atommagokat a maradék erős erők kötik össze, amelyek rövid távolságokra működhetnek. Ha a távolság kevesebb, mint 2,5fm, az erő sokkal nagyobb, mint az elektrosztatikus erő, így képes legyőzni a kölcsönös taszítás között pozitív töltésű protonok.
Az azonos elemből való atomok azonos számú protonnal vannak, és ezt a számot atomszámnak is nevezik. Egy adott elem, a neutronok száma változhat, amely meghatározza, hogy melyik izotóp az elem az atom. A protonok és neutronok száma határozza meg, hogy az atom milyen típusú. A neutronok száma határozza meg az atom stabilitását, és egyes izotópok spontán radioaktív bomláson esnek át. A neutronok és a protonok mindkét típusú fermionok. A kvantummechanika Pauli kizárási elve szerint lehetetlen, hogy két azonos fermion egyszerre azonos kvantumfizikai állapotban legyen. Ezért az atommag minden protonja más energiaszintet foglal el, és ugyanez igaz a neutronokra is. De Pauli kizárási elve nem tiltja meg a protonnak és a neutronnak, hogy ugyanaz a kvantumállapota.
Ha az atommag protonok és neutronok száma nem azonos, akkor az atommag hajlamos a radioaktív bomlásra alacsonyabb energiaszintre, és a protonok és neutronok számát hasonlóvá teszi. Ezért az azonos vagy nagyon hasonló számú protonnal és neutronnal bíró atomok kevésbé hajlamosak a bomlásra. Azonban, amikor az atomszám fokozatosan növekszik, mert a protonok közötti visszataszító erő növekszik, több neutronra van szükség a teljes mag stabilizálásához, ami befolyásolja a fenti tendenciát. Ezért, ha az atomszám nagyobb, mint 20, nem található stabil mag azonos számú protonnal és neutronnal. A Z növekedésével a neutronok és a protonok aránya fokozatosan 1,5-re emelkedik.
A magfúzió sematikus ábrája. A képen két proton összeolvadt, hogy protont és neutront tartalmazó deutériummagot képez, és egy pozitront (egy elektron antianyagát) és egy elektron neutrínót szabadított fel. Az ellenkező folyamat a mag hasadás.
Ha a magfúzió után keletkező atommag tömege kisebb, mint a fúzió előtti atomtömegek összege, akkor Einstein tömeg-energia egyenlete szerint ezek a tömegkülönbségek energiaként szabadulnak fel. Ez a különbség valójában az atommagok közötti kötőenergia, két atomszámmal a vas vagy a nikkel előtt.
Az alfa részecskeszórási kísérletben az emberek azt találták, hogy az atom tömege egy kis és pozitívan töltött anyagban koncentrálódik, amely az atommag.
Az atommagot atommagnak is nevezik, és az atomban a protonokból és neutronokból áll. Az atommag sugara megközelítőleg 1,07×A^1/3 fm, ahol A a nukleonok teljes száma. Az atomi sugár sorrendje körülbelül 105 fm, így az atommag sugara sokkal kisebb, mint az atom sugara.