Что находится внутри атомного ядра?

Серия «Простыми словами»

Д. В. Наумов

Атомное ядро

• Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Их вместе называют нуклонами.
• У протона положительный электрический заряд; по величине он равен заряду электрона.
• У нейтрона нулевой электрический заряд.
• Массы протона и нейтрона близки; нейтрон немного тяжелее.

Протон Нейтрон

Химический элемент и изотопы

• Число протонов определяет химический элемент.
• Число нейтронов определяет изотоп химического элемента.

обычный водород: 1 протон, 0 нейтронов

дейтерий: 1 протон, 1 нейтрон

тритий: 1 протон, 2 нейтрона

Размер атомного ядра

• Размер ядра порядка \(10^{-15}\) м.
• Это примерно в сто тысяч раз меньше размера атома.
• Почти вся масса атома сосредоточена в ядре.

Форма ядра

Почему протоны в ядре не разлетаются?

Протоны в ядре стремятся разлететься из-за электростатического отталкивания.

ПротонПротон

⟷

расстояние 10⁻¹⁵ м

сила отталкивания ≈ 230 Н как вес груза ≈ 23 кг

Почему протоны в ядре не разлетаются?

Между протонами действует ядерное притяжение.

На малых расстояниях оно примерно в 100 раз сильнее электростатического отталкивания.

Почему все протоны и нейтроны Вселенной не соберутся в одно супер-ядро?

Ядерное притяжение уменьшается с расстоянием гораздо быстрее электростатического отталкивания.

Что находится внутри атомного ядра?

• Положительно заряженные протоны.
• Нейтральные нейтроны.
• Ядерная сила удерживает их вместе.