§ 61. Состав атомного ядра. Ядерные силы

Открытие нейтрона в 1932 году позволило наконец понять, как устроены атомные ядра. В том же году Дмитрий Иваненко и Вернер Гейзенберг независимо выдвинули протонно-нейтронную модель: центральная часть атома собирается из протонов и нейтронов. Позднейшие опыты полностью подтвердили эту схему. Обе частицы объединили общим названием нуклоны — термин восходит к латинскому слову «ядро». Такая картина стала основой для описания зарядов и масс ядер и для дальнейших исследований микромира. Модель оказалась простой и одновременно точной: все известные ядра укладываются в одну и ту же схему из двух сортов нуклонов.

Суммарное количество нуклонов внутри ядра называют массовым числом и записывают буквой A. У азота этот показатель равен четырнадцати, у железа — пятидесяти шести, у урана-235 — двумстам тридцати пяти. Численно A совпадает с массой ядра в атомных единицах массы, округлённой до целого: каждый нуклон весит примерно одну такую единицу. Именно поэтому массовое число удобно использовать как целую «метку» ядра в записях и таблицах. Примеры с азотом, железом и ураном помогают сразу увидеть, как сильно различаются ядра лёгких и тяжёлых элементов по числу частиц. Как выглядит такой набор нуклонов, показывает рис. 1: ядро изображено плотным комком шариков двух цветов — протонов и нейтронов, — который держится вместе без всяких орбит и слоёв; сосчитав на нём все шарики, мы и получим массовое число A.