تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Nuclear Structure
المؤلف: E. R. Huggins
المصدر: Physics 2000
الجزء والصفحة: 38
18-11-2020
1493
Nuclear Structure
The light nuclei, like helium, carbon, oxygen, generally have about equal numbers of protons and neutrons. As the nuclei become larger we find a growing excess of neutrons over protons. For example when we get up to Uranium 238, the excess has grown to 146 neutrons to 92 protons.
The most stable isotope of a given element is the one with the lowest possible energy. Because the weak interaction allows protons to change into neutrons and vice versa, the number of protons and neutrons in a nucleus can shift until the lowest energy combination is reached.
Two forms of energy that play an important role in their proess are the extra mass energy of the neutrons, and the electric potential energy of the protons. It takes a lot f to shove two protons together against their electric repulsion. The work you do in shoving them together is stored as electric potential energy which will be released if you let go and the particles fly apart. This energy will not be released, however, if the protons are latched together by the nuclear force. But in that case the electric potential energy can be released by turning one of the protons into a neutron. This will happen if enough electric potential energy is available not only to create the extra neutron rest mass energy, but also the positron required to conserve electric charge.
The reason that the large nuclei have an excess of neutrons over protons is that electric potential energy increases faster with increasing number of protons than neutron mass energy does with increasing numbers of neutrons. The amount of extra neutron rest mass energy is more or less proportional to the number of neutrons. But the increase in electric potential energy as you add a proton depends on the number of protons already in the nucleus. The more protons already there, the stronger the electric repulsion when you try to add another proton, and the greater the potential energy stored. As a result of this increasing energy cost of adding more protons, the large nuclei find their lowest energy balance having an excess of neutrons.