§ 61 Состав атомного ядра. Ядерные силы
После открытия нейтрона в 1932 году Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель строения атомного ядра. Согласно этой модели, ядро любого атома состоит из двух типов частиц — протонов и нейтронов. Эти частицы вместе называют нуклонами.
Для описания ядер используют два основных числа: массовое число A и зарядовое число Z. Массовое число показывает общее количество нуклонов, а зарядовое число определяет число протонов и, соответственно, порядковый номер элемента в таблице Менделеева. Число нейтронов N находят по формуле:
N = A — Z
Атомы одного элемента, у которых одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов, называют изотопами. Например, водород имеет три изотопа: протий 1H, дейтерий 2H и тритий 3H.
Возникает вопрос: почему ядро не распадается из-за взаимного отталкивания между положительно заряженными протонами? Это объясняется существованием ядерных сил — особых сил притяжения, действующих между нуклонами. Эти силы чрезвычайно велики по величине, но действуют только на очень малых расстояниях порядка 10^-15 м. На таких расстояниях они существенно превосходят по силе электрическое отталкивание протонов, поэтому ядро атома остается устойчивым.