ЯДРО АТОМНОЕ

ЯДРО АТОМНОЕ — центральная положительно заряженная часть атома, состоящая из элементарных частиц двух типов — протонов и нейтронов.

Существование в атоме ядра было установлено Э. Резерфордом в 1911 году. Д. Д. Иваненко и Гейзенберг (W. Heisenberg) в 1932 году доказали, что ядро атомное состоит из протонов и нейтронов. Ядро атома примерно в 100 000 раз меньше самого атома; в нем сосредоточена почти вся масса атома. Протон является стабильной элементарной частицей с зарядом, численно равным заряду электрона, но имеющим противоположный знак (1,60-10~19 кл). Масса протона равна 1,67*10"24 г. Нейтрон — электрически нейтральная частица с массой, незначительно превышающей массу протона. Нейтрон в свободном состоянии (вне ядра) нестабилен и самопроизвольно распадается (период его полураспада примерно равен 12 минутам), превращаясь в протон с испусканием электрона и антинейтрино (см. Элементарные частицы). Для обозначения протонов и нейтронов используют общий термин «нуклон». Число протонов в ядре атомном (Z) определяет порядковый номер химического элемента; общее число протонов и нейтронов называется массовым числом (А). Для обозначения ядра атомного ядра используют следующую запись: ^Х, где X — символ химического элемента. Haпример /fC — ядро атома углерода с массовым числом 12. Это ядро имеет 6 протонов и 6 нейтронов. Атомы химических элементов, ядра которых имеют разное число нейтронов, называются изотопами (см.). Известны изотопы всех химических элементов. Многие изотопы могут быть получены только искусственным путем. Различают стабильные и нестабильные изотопы. Стабильность ядра определяется соотношением в нем числа протонов и нейтронов. Энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз больше энергии химических связей, поэтому при ядерных превращениях может выделяться огромная энергия (см. Ядерные реакции). Ядра многих атомов обладают магнитным моментом.

Свойства ядра атомного широко используют в медицинской практике. Так, спонтанный распад нестабильных изотопов, сопровождающийся ионизирующим излучением, лежит в основе лучевой терапии, радиоизотопной диагностики; кроме того, из нестабильных изотопов приготовляют радиофармацевтические препараты. Поглощение электромагнитных волн, обусловленное изменением направления магнитного момента ядра атомного, применяют для изучения структуры и механизма действия биологически активных веществ, получения изображения исследуемого объекта, например, внутреннего органа человека (см. Ядерный магнитный резонанс).

Библиогр.: Акоста В., Кован К., и Грэм Б. Основы современной физики, пер. с англ., М., 1981; Борн М., Атомная физика, пер. с англ., М., 1965; Ландау Л. Д. и Смородин-с к и й Я. А. Лекции по теории атомного ядра, М., 1955; Нейтрон, Предыстория, открытие, последствия, под ред* Б. М. Кедрова, М., 1975; О систематике частиц, Атомы, ядра, элементарные частицы, М., 1969; Шпольский В® Атомная физика, т. 1—2, М., 1974.