Nötron-proton oranı - Neutron–proton ratio

Nötron proton oranı ( N / Z oranı veya nükleer oranı bir bölgesinin) atom çekirdeği olan oranı kendi sayısının nötron kendi numarasına proton . Kararlı çekirdekler ve doğal olarak oluşan çekirdekler arasında, bu oran genellikle artan atom numarası ile artar. Bunun nedeni, protonlar arasındaki elektriksel itici kuvvetlerin, güçlü nükleer kuvvet çekimlerinden farklı bir mesafeye göre ölçeklenmesidir . Özellikle, büyük çekirdeklerdeki çoğu proton çifti yeterince uzak değildir, öyle ki elektriksel itme güçlü nükleer kuvvete baskın olur ve bu nedenle kararlı daha büyük çekirdeklerdeki proton yoğunluğu, daha fazla proton çiftinin kayda değer olduğu kararlı küçük çekirdeklerden daha düşük olmalıdır. kısa menzilli nükleer kuvvet çekimleri.

Atom numarası Z olan her element için, sadece ilk üç çekirdek kabuğunu işgal edecek kadar küçük , yani kalsiyumunkine kadar ( Z = 20), berilyum haricinde, N / Z oranı bir olan kararlı bir izotop vardır ( N / Z = 1.25) ve tek atom numarası 9 ile 19 arasında olan her element ( N = Z + 1). Hidrojen-1 ( N / Z oranı = 0) ve helyum-3 ( N / Z oranı = 0.5), nötron-proton oranı bir altında olan tek kararlı izotoplardır. Uranyum-238 , 1.587'de herhangi bir ilkel çekirdekte en yüksek N / Z oranına sahipken, kurşun-208 , 1.537'de bilinen herhangi bir kararlı izotopun en yüksek N / Z oranına sahiptir. Radyoaktif bozunma genellikle stabiliteyi artırmak için N / Z oranını değiştirecek şekilde ilerler . Eğer N / Z oranı 1'den daha büyüktür, alfa bozunumu arttırır N / Z oranı ve dolayısıyla çok az nötronlarla büyük çekirdeklere içeren bozunur için stabilite yönelik ortak bir yol sağlar. Pozitron emisyonu ve elektron yakalama da oranı artırırken, beta bozunması oranı düşürür.

Nükleer atık , temel olarak nükleer yakıtın fisyon ürünlerinden daha yüksek bir kararlı N / Z oranına sahip olmasından kaynaklanmaktadır .

Yarı ampirik açıklama

Sabit çekirdekleri için, nötron proton oranı şekildedir bağlanma enerjisi bir olan yerel minimum ya da yakınında en az.

Sıvı damla modelinden, bu bağlanma enerjisi ampirik Bethe-Weizsäcker formülüyle yaklaşık olarak hesaplanır.

{\ displaystyle E_ {B} = a_ {V} A-a_ {S} A ^ {2/3} -a_ {C} {\ frac {Z ^ {2}} {A ^ {1/3}}} -a_ {A} {\ frac {(A-2Z) ^ {2}} {A}} \ pm \ delta (A, Z).}

Bir değer verildiğinde ve nükleon spin eşleşmesinin katkıları göz ardı edildiğinde (yani terimi göz ardı ederek ), bağlanma enerjisi, nötron-proton oranı olduğu zaman en aza indirilen ikinci dereceden bir ifadedir . ${\ displaystyle A}$ ${\ displaystyle \ pm \ delta (A, Z)}$ ${\ displaystyle Z}$ ${\ displaystyle N / Z \ yaklaşık 1 + {\ frac {a_ {C}} {2a_ {A}}} A ^ {2/3}}$

İzotop yarı ömürleri. İstikrarlı için çizim çizgisi yakınsamaktadır izotoplar bu Not Z = N elemanı sayısı olarak Z, daha büyük bir hale gelir

Ayrıca bakınız

Referanslar

Bu nükleer fizik veya atom fiziği ile ilgili makale bir taslaktır . Wikipedia'yı genişleterek yardım edebilirsiniz .

Languages

In other projects

Nötron-proton oranı - Neutron–proton ratio

Yarı ampirik açıklama

Ayrıca bakınız

Referanslar