Ядерний спін

Резерфорд не враховував (втім, і не міг врахувати) наслідки абсолютно нової бомбардування, пов'язаної з ще не відкриття в 1920-х роках часткою (хоча і припускав, що вона існує).

Новий напрямок утвердилося після того, як неохоче, але все ж визнали, що в настільки ретельно розробленої протонно-електронної теорії будови атома існує прогалина.

Приводом для сумнівів стало явище, що отримало назву «ядерний спін». У 1924 році австрійський фізик Вольфганг Паулі висунув гіпотезу, що вільні протони й електрони поводяться так, буд то вони обертаються навколо своєї осі. Це обертання (назване спіном) могло відбуватися в будь-якому напрямку (зі сходу на захід або з заходу на схід). Квантова теорія показує, що кожна частка має кутовим моментом спина. Протон і електрон мали спін '/ 2. Якщо частка оберталася в одному напрямку, то її спін становив + '/ 2> якщо в іншому, то відповідно -1/2-

Коли субатомні частки збиралися маєте, утворюючи атомні ядра, кожна з них зберігала свій природний спин, і ядерний спін опинявся тоді рівним сумі моментів кількості руху, яке мали окремі частки.

Зокрема, припустимо, що ядра гелію складаються з 4 протонів і 2 електронів, як і вважали в 20-х роках. Припустимо також, що з 4 протонів 2 мають Сніна + '/ 2 і два -1/2- Припустимо і те, що існують 2 електрона, один володіє спіном +1 / 2 і один -1/2- Спини урівноважать один одного, загальне кутовий рух складе 0.

Звичайно, можливо, що всі 6 частинок нращаются в одному напрямку, маючи + '/ 2 або -1/2- У цьому випадку ядерний спін буде 3 в одному напрямку або в іншому.

Коротше кажучи, якщо в ядрах міститься парне число частинок, зі спіном + '/ 2 або ~ 1/2, то загальний спін становить нуль чи ціле число, що не важливо, яку комбінацію позитивних чи негативних спинив ви вибираєте. Загальний спін завжди пишеться як позитивне число.

Однак припустимо, що ви маєте справу з літієм-7, який, як вважали, складається з 7 протонів і 4 електронів. Якщо 7

протонів всі були + '/ 2. а 4 електрона все -1 / 2 в своїх спинах, то ядерний спін виявиться рівним 7/2 ~ V2 = 3/2-

Якщо в ядрах є непарне число часток, то виявляється, що будь-яке поєднання позитивних і негативних спинив ніколи не дасть ні нуля, ні цілого числа. Сума завжди буде виражатися дробом.

Отже, якщо виміряти спін-якого атомного ядра, то можна встановити, парне чи непарне число часток міститься в ньому.

Зроблені Паулі висновки негайно породили нову проблему. Ядерний спін ізотопу азот-14 вимірювався все з більшою точністю і виявився рівним 1. Чи не доводилося сумніватися в отриманих результатах, і, отже, прийшли до висновку, що в ядрах азоту-14 міститься парне число частинок.

Але, згідно протонно-електронної теорії, атоми азоту-14 з масовим числом 14 і атомним номером 7 повинні були зі стояти з 14 протонів і 7 електронів загальним числом 21 частинка (непарне число).

Ядерний спін азоту-14 вказує на парне число, а протонно-електронна теорія на непарне число. Отже, одне з припущень було помилковим, але яке саме? Ядерний спін з'явився в результаті конкретних вимірів, які можна було повторити, і тому всі погодилися з отриманими результатами.

Що ж було зроблено?

Припустимо, що протони й електрони, що знаходяться всередині ядер, не можна було розглядати як окремі частки. Тоді чи можливо, щоб електрон і протон, примушені до тісного контакту всередині атомного ядра, могли завдяки силі взаємного тяжіння так тісно зімкнуться, що їх приймали за єдину частку? Одним з тих, хто в далекі 1920-ті роки висунув таку гіпотезу, виявився Е. Резерфорд.

Таке протонно-електронне з'єднання мало залишатися електрично нейтральним, верб 1921 американський хімік Вільям Харкінс (1873 - 1951) використовував для його найменування термін «нейтрон».

Якщо в світлі цієї теорії подивитися на азот-14, то виявиться, що він складається не з

4 А. Азимов

«Світи всередині світів»

14 протонів і 7 електронів, але з 7 протонів і поєднання з 7 протонів і електронів. Замість загальної суми 21 частинка повинно вийти 14, замість непарного номера парний. Структура тепер стане відповідати ядерного спину.

Але як же змусити проявитися уточнену теорію ядерної структури? Схоже, що мала сенс тільки протонно-електрон-ная теорія, оскільки було відомо, що як протони, так і електрони могли існувати окремо і їх можна було визначити. Якщо також існувала внутрішня протонно-електронна комбінація, чи можна було змусити її існувати за межами ядер, визначити як ізольовану частинку?

Інформація, релевантна " Ядерний спін "

1. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 3)
   ядерної зброї в атмосфері, у космічному просторі й под водою (набув ЧИННОСТІ в тому ж году). Положення про Заборона випробувань ядерної зброї такоже утрімуються в Договорі про Антарктику 1959 р., Договорі про космос 1967 р., Договорі Тлателолко й ін. У 1990 р. СРСР и США ратіфікувалі договори 1974 р. про обмеження підземніх випробувань ядерної зброї й про підземні ядерні вибухи в мирних цілях. З
   
2. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 4)
   ядерною зброєю або з іншімі видами зброї масового знищення Договір про Заборона размещения На дні морів и океанів и в его Надрах ядерної зброї й других Видів зброї масового знищення 1971 р. (У сілі з 1972 р.) Встановивши Заборона на размещения найбільше небезпечних Видів зброї На дні морів и СВІТОВОГО океану й у его Надрах за межами 12-мільної прібережної смуги (теріторіального моря). У
   
3. Військова сила - роль зберігається
   ядерної зброї в співвідношенні сил між провідними державами, забезпеченні їх обороноздатності та безпеки. Геостратегічне положення РФ і її відносини з іншими ядерними державами (відсутність ядерних союзників), велика площа і слабкий захист території, обмеженість бюджетних ресурсів ставлять її в специфічне положення в контексті проблеми розповсюдження зброї масового знищення.
   
4. "За що боролися ...-2м
   ядерних держав неминуче надали б найсильніший вплив на військову і зовнішню політику ядерних держав другого (Англія, Франція, Китай) і третього порядку (таємних і потенційних членів ядерного клубу). Яке, представити неважко. По-перше, для керівників цих держав ядерну зброю втратило б наліт "злоякісної містики" та ірраціональності. Вперше після перших
   
5. 8.4. Вимірювання ймовірностей в ядерній фізиці
   ядерній фізиці ймовірність деякої події, такого, наприклад, як ядерна реакція, відповідно З існуючою теорією (квантовою механікою) зазвичай задається повним поперечним перерізом для цієї події. В повному перерізі розсіяння кут розсіювання випадає. Оскільки інтенсивність розсіювання залежить від кута, то необхідно розглядати диференціальне перетин, або поперечний переріз на
   
6. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 5)
   ядерної зброї, у Південно-Східній Азії, что пошірюється на территории ціх держав и Покликання перетворіті цею регіон земної Кулі в без "ядерну зону. Складових частин Бангкокского договором є Протокол про Гарантії статусу без "ядерної зони, Які повінні буті надані п" ятьма ядерними державами 11 квітня 1996 р. у Каїрі БУВ Відкритий для Підписання Договір про зону, Вільної від ядерної зброї в Афріці.
   
7. (Дод.) § 91. ПЕРСПЕКТИВИ АТОМНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
   ядерна) енергетика - отримання електричної енергії з використанням ядерних реакторів, на яких вловлюється теплова енергія радіоактивного розпаду ядерного "палива" - збагаченого урану і деяких інших радіоактивних матеріалів. Головні аргументи на користь розвитку ядерної енергетики - це порівняльна дешевизна енергії, невелика кількість відходів (у перерахунку на
   
8. 12.6. Забруднення води
   ядерних вибухів. При цьому утворювалися великі порожнини , стінки яких оплавлятися і виявлялися покритими досить міцною кіркою завтовшки не менше 10 см. Для виключення радіоактивного забруднення навколишнього середовища свердловина, після того як в неї опущений ядерний заряд, зашпаровується цементної пробкою товщиною в кілька сотень метрів. Через кілька місяців після вибуху, коли розпадуться
   
9. 92. Відповідальність за шкоду, заподіяну Джерелом підвіщеної небезпеки.
   ядерними шкоду регулюють ЗУ "Про Цивільну відповідальність за ядерну шкоду та ее фінансове забезпечення", "Про Використання ядерної ЕНЕРГІЇ та радіаційну безпеку "и Віденська конвенція про Цивільну відповідальність за ядерну шкоду. Особлівість правил про відшкодування ядерної Шкоди Полягає в тому, что для ВИНИКНЕННЯ деліктної відповідальності Необхідна наявність Тільки трьох підстав: - ядерної
   
10. Геополітичні погляди Галлуа .
    ядерній зброї, професор і автор низки монографій з міжнародних відносин і геополітиці. Він вважає, що сучасна фаза геополітичної еволюції світу характеризується провідною роллю в ній ракетно-ядерної зброї. Володіння ним як би вирівнює сили ядерних держав незалежно від їх географічного положення, чисельності населення і традиційних фізико-географічних умов території.
    
11. 2.2.4. Бихевиористская геополітика
    ядерно-космічну еру зростають мультиполярними і взаємозалежність світової економіки і політики. Негнучкість геостратегічних доктрин типу «ядерного стримування» стосовно нових регіональних проблем в цих умовах стає явною. Усложнившаяся «геометрія» сил у світовій політиці часто представляється «лібералами» у вигляді чотирикутника і описується по двох діагоналях:
    
12. Коли з двох сторін, що сперечаються не праві обидва
    ядерної стратегії країни і майбутнього складу її ядерних сил. Улюбленими темами дискусій стали доля договору СНО-2, розробка в США систем протиракетної оборони театру військових дій (ПРО ТВД) і перспективи збереження стратегічної стабільності, плюси і мінуси мобільного МБР "Тополь", оптимальне співвідношення трьох компонентів російських стратегічних ядерних сил (СЯС) - міжконтинентальних
    
13. Азімов Айзек. Світи всередині світів. Історія відкриття і підкорення атомної енергії / Пер. з англ. С. Федорова. - М.: ЗАТ Центр-поліграф. - 172 с., 2004
    
    
14. Право міжнародної безпеки - Роззброювання ї обмеження озброєнь (Частина 7)
    ядерного роззброювання БУВ досягнутості підпісанням СРСР и США у Вашінгтоні Договору про ліквідацію ракет середньої й меншої дальності (РСМД) в 1991 р. Договір про РСМД являє собою Складний міжнародно-правовий акт, что Складається Із властіво Договоpa ; меморандум про домовленість про встановлення вихідних Даних у зв'язку з Договором; Протоколу про процедури, что регулюють ліквідацію ракетних