N izotony izobary izotopy N = Z Z

defekt masy jąder = energia wiązania jąder średnia energia wiązania jąder energia separacji neutronu energia separacji protonu

E/A (MeV) 4He 12C 16O 62Ni A

Model kroplowy półempiryczny wzór masowy [MeV] objętościowy powierzchniowy kulombowski asymetrii parzystości

E/A (MeV) A

E / MeV 82 2 8 20 28 50 126 N E / MeV Z

dualizm falowo-korpuskularny długość fali nukleonu w jądrze atomowym: dla:

Potencjał Saxona-Woodsa V MeV A =44; Z = 20 VC r / fm VSW

gęstość jądra r r0 potencjał jądrowy

Spin nukleonów Orbitalny moment pędu Kwantyzacja przestrzenna l = 2 Orbitalno-spinowy moment pędu

Spin jądra

okres połowicznego rozpadu Równanie kinetyczne rozpadu jąder - prawo rozpadu l - stała rozpadu t - średni czas życia T½ - okres połowicznego rozpadu

Szeregi promieniotwórcze 235U T1/2=7,04·108 lat A = 4n+3 \/ 207Pb 238U T1/2=4,51·109 lat A = 4n+2 \/ 206Pb 232Th T1/2=1,4·1010 lat A = 4n \/ 208Pb 237Np T1/2=2,14·106 lat A = 4n+1 \/ 209Bi wiek Ziemi ~ 4·109 lat

238U - T1/2 = 4,468·109 lat 226Ra - T1/2 = 1600 lat

proste reakcje jądrowe 4He + 14N ® 17O + 1H DE = +1,2 MeV (Rutherford, 1919) 4He + 9Be ® 12C + n 4He + 27Al ® 30P + n 30P ® 30Si (b+) (Joliot-Curie, 1934) 1H + 7Li ® 2 4He 1H + 9Be ® 11C + n n + 27Al ® 24Na + 4He 24Na ® 24Mg (b–) n + 107Ag ® 108Ag* ® 108Cd (b–) 2H + 3H ® 4He + n DE = −17,58 MeV kruszenie jąder 1H(340 MeV) + 56Fe ® od 22Na ... do 55Co

rozszczepienie jąder

reakcje termojądrowe (fuzja jądrowa) 2H + 2H ® 3He + 1n DE = −3,27 MeV 2H + 2H ® 3H + 1H DE = −4,03 MeV 3H + 2H ® 4He + 1H DE = −17,59 MeV

log10N Z Rozpowszechnienie pierwiastków we wszechświecie (NSi = 106)

"Spalanie" wodoru ~107 K "Spalanie" helu ~2·108 K "Spalanie" węgla 1H + 1H ® 2H + e+ + ne DE1 = −1,44 MeV 2H + 1H ® 3He + g DE2 = −5,49 MeV 3He + 3He ® 4He + 21H DE3 = −12,86 MeV 41H ® 4He + 2e+ + 2ne DEc = −26,72 MeV "Spalanie" helu ~2·108 K 4He + 4He ® 8Be 8Be + 4He ® 12C T1/2=3·10−16s 12C + 4He ® 16O DE = −7,15 MeV 16O + 4He ® 20Ne DE = −4,75 MeV 20Ne + 4He ® 24Mg DE = −9,31 MeV "Spalanie" węgla ~5·108 K 12C + 12C ® 24Mg DE = −13,85 MeV ® 23Na + 1H DE = −2,23 MeV ® 20Ne + 4He DE = −4,62 MeV

"Spalanie" wodoru w cyklu węglowo-azotowym 12C - katalizator 12C + 1H ® 13N + g 13N ® 13C + e+ + ne 13C + 1H ® 14N + g 14N + 1H ® 15O + g 15O ® 15N + e+ + ne 15N + 1H ® 16O ® 12C + 4He + g

Procesy s (slow) i r (rapid) a - proces ~109 K 24Mg, 28Si, 32S, 36Ar, 40Ca 44Ti ® 44Sc+ e+ + ne 44Sc ® 44Ca + e+ + ne 44Ca + 4He ® 48Ti Procesy s (slow) i r (rapid) ~ 109 - 1010 K wiązanie neutronów i rozpady b– X-proces promieniowanie kosmiczne powstawanie lekkich jąder Li, Be, B np.: 14N + 1H ® 11C + 4He ® 11B + e– + ne + 4He –