2.Массалық сан, өзара әсерлесетін протондар мен нейтрондардың жүйесі ретінде Атом ядросының физикалық қасиеттері оның зарядымен қатар массасымен де анықталады. Ядроны сипаттайтын шамалардың ең маңыздыларының бірі — масса. Ядролық физика иондар мен атом ядросының массасын көбінесе масс-спектрографтың көмегімен анықтайды.
Атом ядросының массасын {\displaystyle ~M}A әрпімен белгілеу қабылданған.
Ядролық физикадағы өлшем бірліктер
Өлшем бірліктерінің Халықаралык жүйесіндегі қолданылатын ұзындықтың, массаның және т.б. өздеріңе таныс өлшем бірліктерімен қатар, ядролық физикада арнайы бірліктер қолданылады. Бұл қажеттілік ядролық процестердің субатомдық әлемде өтетінінен туындайды.
Мысалы, ядролық физикадағы ең үлкен қашықтық атом радиусының өзі 10−10 м-ге тең.
Ұзындық бірлігі ретінде ферми алынады: 1фм = 10−15 м.
Массаның бірлігі ретінде көміртегі {\displaystyle _{6}^{12}C} атомы массасының бөлігі алынады, ол массаның атомдық бірлігі болып табылады:
Салыстырмалы атомдық масса - {\displaystyle ~A_{r}={m_{A} \over 1m.a.b}} - -- - атомның абсолюттік массасында неше массаның атомдық бірлігі бар екенін көрсетеді. Мысалы, сутегі үшін Ar= 1,00783, көміртегі үшін Ar = 12,0 , оттегі үшін Ar = 15,99482.
Ядролық физикада энергияныэлектронвольтпен өлшейді,
1 эВ = 1,6 · 10-19 Дж. Еселік мәндер де қолданылады:
1 кэВ =103 эВ; 1 МэВ =106 эВ;1 ГэВ =109 эВ. Көбінесе элементар бөлшектердің массаларын массаның атомдық бірлігімен қатар энергияның өлшем бірлігі МэВ немесе ГэВ-пен де өлшейді. Сондықтан массаның атомдық бірлігіне сәйкес болатын энергияның эквивалентін анықтайық.
Масса мен энергияның өзара байланыста
болатыны Эйнштейннің {\displaystyle ~E_{0}=m_{0}c^{2}} формуласынан белгілі.
Атомдағы электрондар массасы ядроның массасымен салыстырғанда өте аз, оны ескермеуге болады. Сондықтан массаның атомдық бірлігімен алынған және атом массасына ең жақын бүтін санды массалық сан деп атайды. Оны {\displaystyle ~A}A әрпімен белгілейді. Ол жоғары дәлдікті қажет етпейтін есептеулерде, әсіресе массалардың қатынасы кіретін өрнектерде ядро массасының шамасы ретінде қолданылады. Мысалы, гелий атомының массасы MHe = 4,0026 м.а.б. болса, массалық саны A = 4 болады.[1] Атом ядросының пішіні мен өлшемі
Көптеген эксперименттік зерттеулер атом ядросының пішіні сфера тәрізді болатынын көрсетті. Атом ядросының радиусын мына формула бойынша жуықтап анықтауға болады:
{\displaystyle ~R=R_{0}A^{1 \over 3}} (1.10)
мұндағы R0 = 1,25 = 1,25 · 10-15 м, A — массалық сан. Ал ядроның радиусы оның массалық санының кубтық түбіріне пропорционалдығынан ядролық заттың орташа тығыздығы үшін
{\displaystyle ~p={M \over V}}
шығады, мұндағы Мя = (mр + mn) · А — ядроның массасы. Есептеулер жуықтап алғанда ядролық заттың орташа тығыздығы р ~ 2,7 · 1017 кг/м3 - екенін көрсетті. Заттың осындай тығыздығы ғарыштағы нейтрондық жұлдыздар-пульсарларға да тән көрінеді.
