Распределение электронов в атоме по состояниям

Совокупность электронов в многоэлектронном атоме, имеющих одно и то же главное квантовое число n, называется электронной оболочкой.

Максимальное число электронов, находящихся в состояниях определяемых данным главным квантовым числом, равно:

В каждой из оболочек электроны распределяются по подоболочкам, соответствующим данному l.

Поскольку l принимает значение от 0 до n −1, то число подоболочек равно порядковому номеру n оболочки.

Количество электронов в подоболочке определяется квантовыми числами и: максимальное число электронов в подоболочке с данным l равно: 2(2 l +1).

Обозначения оболочек, а также распределение электронов по оболочкам и подоболочкам представлены в таблице.

Принцип Паули, лежащий в основе систематики заполнения электронных состояний в атомах, объясняет периодическую систему элементов Д.И.Менделеева повторяемостью в структуре внешних оболочек у атомов родственных элементов.

Между нуклонами действуют особые ядерные силы, которые значительно превышают силы отталкивания между протонами. Они относятся к классу сильных взаимодействий. Свойства: 1) они являются силами притяжения; 2) они короткодействующие (на расстояниях 10^(-15) м); 3) зарядовая независимость: силы, действующие между двумя протонами, или двумя нейтронами, или между протоном и нейтроном одинаковы по величине; 4) им свойственно насыщение: каждый нуклон взаимодействует с ограниченным числом нуклонов; 5) зависят от ориентации спинов взаимодействующих нуклонов; 6) не являются центральными (действующими по линии, соединяющей центры нуклонов)

Дефе́кт ма́ссы. В связи с различием в советской и зарубежной номенклатуре понятие дефекта масс не является однозначно определенным.

Советская номенклатура:

Дефе́кт ма́ссы — разность между массой покоя атомного ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа. В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess). Как правило, избыток массы выражается в кэВ.

Зарубежная номенклатура:

Дефе́кт ма́ссы (англ. mass defect) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида, выраженная в атомных единицах массы. Обозначается обычно .

Согласно соотношению Эйнштейна, энергия связи пропорциональна дефекту массы:

где — дефект массы и с — скорость света в вакууме.

Дефект массы характеризует устойчивость ядра.

Дефект массы, отнесённый к одному нуклону, называется упаковочным множителем.

51 Постоянная распада λ - вероятность распада ядра в единицу времени.

Если в образце в момент времени t имеется N радиоактивных ядер, то количество ядер dN, распавшихся за время dt пропорционально N.

dN = -λNdt. (1)

Проинтегрировав (1) получим закон радиоактивного распада

N(t) = N0e-λt. (2)

N0 - количество радиоактивных ядер в момент времени t = 0.