O'qish vaqti: 17 daqiqa

Penning tuzog'i yordamida yadro massalarini o'lchash

ISOL usullari va ion tuzoqlarining kombinatsiyasida atom yadrolari massalarini aniq o'lchash uchun yangi eksperimental imkoniyatlar ochilmoqda. Juda kam kinetik energiyaga ega va shuning uchun kuchli magnit maydonda aylanish radiusi kichik bo'lgan ionlar uchun Penning tuzoqlari qo'llaniladi. Bu usul zarracha aylanish chastotasini aniq o'lchashga asoslangan

ō = B(q/m),

kuchli magnit maydonga tushib qolgan. Yengil ionlar uchun massa o'lchov aniqligi ~ 10 -9 ga yetishi mumkin. Shaklda. 6.7-rasmda ISOL - CERN separatoriga o'rnatilgan ISOLTRAP spektrometri ko'rsatilgan.
Ushbu o'rnatishning asosiy elementlari - ion nurlarini tayyorlash bo'limlari va ikkita Penning tuzoqlari. Birinchi Penning tuzog'i ~4 T magnit maydoniga joylashtirilgan silindrdir. Birinchi tuzoqdagi ionlar bufer gaz bilan to'qnashuvlar tufayli qo'shimcha ravishda sovutiladi. Shaklda. 6.7-rasmda birinchi Penning tuzog'idagi A = 138 bo'lgan ionlarning aylanish tezligiga bog'liq massa taqsimoti ko'rsatilgan. Sovutish va tozalashdan so'ng, birinchi tuzoqdagi ion buluti ikkinchisiga AOK qilinadi. Bu erda ionning massasi aylanishning rezonans chastotasi bilan o'lchanadi. Qisqa muddatli og'ir izotoplar uchun ushbu usulda erishish mumkin bo'lgan rezolyutsiya eng yuqori va ~ 10 -7 ni tashkil qiladi.

Ko'p yillar oldin odamlar barcha moddalar nimadan iboratligi bilan qiziqdilar. Bunga birinchi bo'lib javob berishga harakat qilgan qadimgi yunon olimi Demokrit barcha moddalar molekulalardan iborat deb hisoblagan. Endi biz molekulalar atomlardan qurilganligini bilamiz. Atomlar undan ham kichikroq zarrachalardan tashkil topgan. Atomning markazida proton va neytronlarni o'z ichiga olgan yadro joylashgan. Eng kichik zarralar - elektronlar yadro atrofidagi orbitalarda harakat qiladi. Ularning massasi yadro massasiga nisbatan ahamiyatsiz. Ammo yadroning massasini qanday topish mumkin, faqat hisob-kitoblar va kimyo bilimlari yordam beradi. Buning uchun yadrodagi proton va neytronlar sonini aniqlash kerak. Bitta proton va bitta neytron massalarining jadval qiymatlarini ko'ring va ularning umumiy massasini toping. Bu yadroning massasi bo'ladi.
Ko'pincha siz tezlikni bilib, massani qanday topish mumkin bo'lgan bunday savolga duch kelishingiz mumkin. Mexanikaning klassik qonunlariga ko'ra, massa tananing tezligiga bog'liq emas. Axir, agar mashina uzoqlashib, tezligini oshira boshlasa, bu uning massasi oshishini anglatmaydi. Biroq, yigirmanchi asrning boshlarida Eynshteyn bu qaramlik mavjud bo'lgan nazariyani taqdim etdi. Bu ta'sir tana massasining relyativistik o'sishi deb ataladi. Va u jismlarning tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashganda o'zini namoyon qiladi. Zamonaviy zarracha tezlatgichlari proton va neytronlarni shunday yuqori tezlikka tezlashtirish imkonini beradi. Va aslida, bu holda, ularning massalarining o'sishi qayd etildi.
Lekin biz hali ham yuqori texnologiyalar dunyosida yashayapmiz, lekin tezligi past. Shuning uchun moddaning massasini qanday hisoblashni bilish uchun tanani yorug'lik tezligiga tezlashtirish va Eynshteyn nazariyasini o'rganish umuman shart emas. Tana vaznini tarozida o'lchash mumkin. To'g'ri, har bir tanani taroziga qo'yib bo'lmaydi. Shuning uchun massani uning zichligidan hisoblashning yana bir usuli mavjud.
Atrofimizdagi havo, insoniyat uchun juda zarur bo'lgan havoning ham o'ziga xos massasi bor. Va, masalan, xonada havo massasini qanday aniqlash masalasini hal qilishda havo molekulalarining sonini hisoblash va ularning yadrolarining massasini yig'ish shart emas. Siz shunchaki xonaning hajmini aniqlashingiz va uni havo zichligi (1,9 kg / m3) bilan ko'paytirishingiz mumkin.
Olimlar hozirda atom yadrolaridan tortib Yer shari va hatto bizdan bir necha yuz yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan yulduzlargacha bo'lgan turli jismlarning massalarini hisoblashni katta aniqlik bilan o'rgandilar. Massa, jismoniy miqdor sifatida, tananing inertsiyasining o'lchovidir. Ko'proq massiv jismlar, deyishadi, ko'proq inert, ya'ni ular tezligini sekinroq o'zgartiradi. Shunday ekan, tezlik va massa bir-biriga bog'langan. Lekin bu miqdorning asosiy xususiyati shundaki, har qanday jism yoki moddaning massasi bor. Dunyoda massasi bo'lmagan materiya yo'q!
Atom yadrosining massasini qanday topish mumkin? va eng yaxshi javobni oldi
NiNa Martushovadan javob[guru]

A = p soni + n soni. Ya'ni, atomning butun massasi yadroda to'plangan, chunki elektron 11800 AU ga teng arzimas massaga ega. e. m., proton va neytron esa har birining massasi 1 atom massa birligiga ega. Nisbiy atom massasi kasr sondir, chunki u ma'lum bir kimyoviy elementning barcha izotoplarining atom massalarining tabiatda tarqalishini hisobga olgan holda o'rtacha arifmetikdir.
dan javob Yoehmet[guru]
Atomning massasini oling va barcha elektronlarning massasini ayiring.

dan javob Vladimir Sokolov[guru]

Yadrodagi barcha proton va neytronlarning massasini yig'ing. Unda ko'p narsaga ega bo'lasiz.

dan javob Dasha[yangi]

yordam berish uchun davriy jadval

dan javob Anastasiya Durakova[faol]

Davriy jadvaldagi atomning nisbiy massasining qiymatini toping, uni butun songacha yaxlitlang - bu atom yadrosining massasi bo'ladi. Yadro massasi yoki atomning massa soni yadrodagi proton va neytronlar sonidan iborat.
A = p soni + n soni. Ya'ni, atomning butun massasi yadroda to'plangan, chunki elektron 11800 AU ga teng arzimas massaga ega. e. m., proton va neytron esa har birining massasi 1 atom massa birligiga ega. Nisbiy atom massasi kasr sondir, chunki u ma'lum bir kimyoviy elementning barcha izotoplarining atom massalarining tabiatda tarqalishini hisobga olgan holda o'rtacha arifmetikdir. yordam berish uchun davriy jadval

dan javob 3 ta javob[guru]

Hey! Mana sizning savolingizga javoblar bilan mavzular tanlovi: Atom yadrosining massasini qanday topish mumkin?