Jądro atomowe zbudowane jest z nukleonów tzn. dodatnio naładowanych protonów i elektrycznie obojętnych neutronów.
Siły jądrowe (oddziaływanie silne) są około 100 razy większe od sił oddziaływania elektrostatycznego. Mają na ogół charakter powodujący wzajemne przyciąganie się nukleonów.
Właściwości siły jądrowej:
- krótki zasięg 2 10-15 metra
- niewielki zasięg sił jądrowych powoduje, że nukleon czuje obecność tylko najbliższych sąsiadów. Powoduje to, że gęstość materii jądrowej jest stała, a objętość jądra zależy tylko od ilości nukleonów.
Niezależność ładunkowa – siły jądrowe mają taki sam charakter i wartość pomiędzy dowolną parą nukleonów tzn. są takie same (pomiędzy 2 protonami, 2 neutronami oraz para proton neutron)
Modele jądra atomowego
Model kroplowy:
· opisuje jądra ciężkie
· wykorzystuje się analogię pomiędzy jądrem atomowym a kroplą cieczy.
· Model ten pozwolił na określenie jądrem pierwiastków promieniotwórczych (samoistnie emitujących cząstki a, b lub promieniowanie d) oraz ilość ich izotopów.
Model powłokowy:
· opisuje jądra lekkie
· doświadczalnie stwierdzono, że jądra atomowe posiadające 2,8,20,50,82,100 nukleonów jednego rodzaju są szczególnie trwałe i posiadają dużo trwałych izotopów. Są to tak zwane liczby magiczne zakłada się, że jądra mają wtedy całkowicie zapełnioną powłokę protonową lub obie (podobnie jak gazy szlachetne) mają całkowicie zapełnioną powłokę elektronową.
Energia wiązania Ew = ∆m c2 – towarzyszy rozszczepieniu jąder ciężkich w średnie lub w syntezie jąder lekkich w cięższe.
Deficyt masy – tłumaczy się następująco, aby rozszczepiać jądro atomowe na poszczególne składniki należy dostarczyć energii. Powstałe jądra z neutronów i protonów musi być związane z wydzielaniem energii, którą nazywamy energią wiązania.