А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
128
129
тұжырымдаған. Нильс Бордың ұсынған
екі болжалы «Бор постулаттары» деген
атпен білгілі болды. Осы екі болжал
атомның кванттық теориясының ба-
стамасы болды. 1913 ж. Резерфордтың
шәкірті – Генри
Мозли (1887 – 1915)
атом ядросының электр зарядының
[электрон (е) зарядының абсолюттік
шамасының бірлігімен] элементтердің
периодтық жүйесіндегі элементтің
реттік нөміріне тең болатынын ғылыми
тәжірибе жүзінде дәлелдеген. Мозлидің
осы тәжірибесінен кейін атом ядросының
болатындығы туралы факт біржолата
орныққан.
Атомның ядросы ашылғанға дейінгі
кезеңде тек екі қарапайым бөлшек –
про-
тон мен
электрон ғана белгілі болатын.
Сол себепті атомның ядросы осы екі
бөлшектен құралған деп есептелген-ді. Бірақ ХІХ ғасырдың 20-жылдары протондық-
электрондық болжал азоттық апаттық (катострофа) деп аталған қиыншылыққа
тап болған: протондық-электрондық болжал бойынша азоттың ядросында 21
бөлшек (14 протон және 7 электрон) болуы қажет болатын, бұлардың әрқайсы-
сының спині бүтіннің жартысына, яғни ½-тең. Сондықтан азот ядросының спині
бүтіннің жартысына тең болуы керек еді, тәжірибелік мәліметтер (оптикалық
молекулалық спектрлер) бойынша әлгі спин 1-ге тең болған. Атом ядросының
құрамы 1932 ж. ағылшын физигі Дже-ймс
Чэдвиктің (Чедвиктің) (1891 – 1974)
нейтронды (спині ½-ге тең) ашқанынан соң анықталды. Атом ядросының протон-
дар мен нейтрондардан құралғаны туралы идеяны 1932 ж. кеңес физигі Дмитрий
Иваненко (1904 – ?) айтқан болатын. Іле-шала осы идеяны 1932 ж. неміс физигі
Вернер
Гейзенберг (1901 – 1976) дамытқан. Осыдан кейін ядроның протондық-
нейтрондық құрамы ғылыми тәжірибелермен расталған.
Атом ядросындағы протондар саны (Z) элементтің атомдық нөмірін немесе
оның элементтердің периодтық жүйесіндегі орнын анықтайды. Атом ядросындағы
нуклондар саны массалық сан (А) деп аталған, протондар саны ядроның зарядына
(Z) тең. Атом ядросындағы нейтрондар саны Z. N=А–Z. Қазіргі кезде 104 тұрақты
Протондар мен нейтрондардан құралған
атомдардың ядролары әртүрлі радиоактивті
үш сәуле: гамма-сәуле, электрондар, оң заряд-
талған альфа-бөлшектер шығарып біріне бірі
айнала алады (протондар мен нейтрондар
дөңгелектермен, гамма-сәуле жебелі ирек-ирек
сызықпен белгіленген).
А
79
∑
АБСОЛЮТ БЕЙТАРАП БӨЛШЕК – АЭРОСТАТИКА
130
131
химиялық элемент белгілі екендігін ескерсек, саны 1-ден 104-ке дейін, ал массалық
сан (А) 257-ге дейін өзгереді. Протондар саны Z бірдей, ал нуклондар саны А әр
түрлі ядролар изотоптар деп аталған. Сол сияқты массалық саны А әр түрлі, ней-
трондар саны (N) бірдей, бірақ электр зарядтары әртүрлі атом ядролар
изотондар,
ал массалық саны бірдей, бірақ электр зарядтары әртүрлі болатын атом ядролары
и з о б а р а л а р деп аталған.
Нуклондарды ядрода ұстап тұратын –
ядролық күштер. Бұл күштер
физикадағы белгілі күштер арасындағы ең қарқындысы болып табылады. Ядродағы
екі протон арасындағы әсер ететін ядролық күштер бұлардың арасындағы
электрстатикалық өзараәсерлесуден жүз есе қарқынды. Ядролық күштердің
изотоптық инварианттылығы, яғни нуклондардың зарядтық күйлеріне тәуелсіздігі
ядролық күштердің маңызды қасиеті болып табылады; егер осы бөлшектер
жұптарының салыстырмалы қозғалыстарының күйлері мен олардың спиндік
күйлері бірдей болса, онда осы екі әсерлесулер бірдей болады. Ядролық күштердің
қарқындылығы нуклондар аралығындағы қашықтыққа, олардың спиндерінің
орналасу бағдарына, спиндердің орбиталық моменттеріне және бір бөлшектен
екінші бөлшекке қарай сызылған радиус-векторға байланысты. Осыған сәйкес
ядролық күштер: орталық күштер, спин-спиндік, спин-орбиталық және тензорлық
күштерге ажыратылады.
Ядролық күштер белгілі бір әсер ету радиусымен сипатталады, ол нуклон-
дардың ядролық өзараәсерлесу кезінде алмасатын π-мезондардың
комптондық
толқындар ұзындығымен анықталады.
Ядроның өлшемі оның құрамындағы нуклондардың санына тәуелді. Яд-
родағы нуклондар санының орташа тығыздығы бүкіл көп нуклонды ядролар (А>10)
үшін іс жүзінде бірдей. Ядроның көлемі нуклондар санына (А) пропорционал, ал
оның сызықтық өлшемі А
1/3
-ке пропорционал. Ядроның эффектілі радиусы (R):
R = aА
1/3
, мұндағы a – тұрақты шама ядролық күштер әсерінің радиусына (R)
жуықтау және
R-дің қандай физикалық құбылыстарда өлшенетіндігіне тәуелді.
Ядролық заттың тығыздығы әдеттегі заттардың тығыздығымен салыстыр-
ғанда аса үлкен – жуық шамамен 10
14
г/см
3
. Кейде ядроға бір немесе екі нуклон
қосылғанда оның өлшемі ядроның құрылымына байланысты иррегулярлы (ла-
тын сөзі: – «дұрыс емес» деген мағына береді) болады. Дербес жағдайда ядроның
радиусы екі немесе одан көп нейтрондар қосылғанда ұзармай, керісінше
қысқарады.
Ядроны жекелеген нуклондарға ыдырату (бөлу) үшін белгілі бір энергия
шығындау қажет, осы энергия –
ядроның байланыс энергиясы (
байл
) деп
