Top 9 # Xem Nhiều Nhất Thành Phần Cấu Tạo Của Hạt Nhân Polôni Là Mới Nhất 4/2023 # Top Like

Bạn đọc nhớ ký hiệu hạt nhân nguyên tử, bạn đọc sẽ làm rất nhanh dạng bài tập này: xác định được prôtôn, nơtrôn…

XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN

1. Hạt nhân: Hạt nhân được cấu tạo bởi hai loại hạt là proton (m p = 1,00728u; q p = +e) và nơtron (m n = 1,00866u; không mang điện tích), gọi chung là nuclon.

Kí hiệu của hạt nhân nguyên tố hóa học X: (_{Z}^{A}textrm{X})

Z: nguyên tử số (số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn số proton ở hạt nhân số electron ở vỏ nguyên tử).

A: Số khối tổng số nuclon.

Bán kính hạt nhân : R= (1,2.10^{-15}.A^{frac{1}{3}}m)

2. Đồng vị: Cùng Z nhưng khác A (cùng prôtôn và khác số nơtron)

Vd: Hidro có ba đồng vị:

+ Hidro thường (_{1}^{1}textrm{H}) chiếm 99,99% hidro thiên nhiên

+ Hidro nặng (_{1}^{2}textrm{H}) còn gọi là đơtêri (_{1}^{2}textrm{D}) chiếm 0,015% hidro thiên nhiên

+ Hidro siêu nặng (_{1}^{3}textrm{H}) còn gọi là triti (_{1}^{3}textrm{T})

3. Khối lượng hạt nhân: Khối lượng hn rất lớn so với khối lựơng của êlectron, vì vậy khối lượng nguyên tử gần như tập trung toàn bộ ở hn.

Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu: u = (frac{1}{12}) khối lượng của đồng vị Cacbon (_{6}^{12}textrm{C})

Vậy khối lượng hạt nhân có 3 đơn vị: u, kg và MeV/c2

4. Lực hạt nhân: Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân. Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. Lực hạt nhân là lực tương tác mạnh chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (Bán kính tương tác khoảng 10-15 m).

Chú ý: + Số nguyên tử có trong m gam: = (frac{m}{A}.N_{A})

+ Số nơ tron có trong m gam: = (A-Z ) (frac{m}{A}.N_{A})

+ Số prôtôn có trong m gam: = Z. (frac{m}{A}.N_{A})

Câu 1: Khí Clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là (_{17}^{35}textrm{Cl})= 34,969u hàm lượng 75,4% và (_{17}^{37}textrm{Cl})= 36,966u hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học Clo.

A. 31,46u. B. 32,46u. C. 35,46u. D. 34,46u.

Câu 2: Biết N A = 6,02.10 23mol-1. Tính số nơtron trong 59,5g (_{92}^{238}textrm{U}).

A. 219,73.10 21 hạt B. 219,73.10 22 hạt C. 219,73.10 23 hạt D. 219,73.10 24 hạt

Câu 3: Hạt nhân (_{27}^{60}textrm{Co}) có cấu tạo gồm:

A. 33 prôton và 27 nơtron; B. 27 prôton và 60 nơtron

C. 27 prôton và 33 nơtron; D. 33 prôton và 27 nơtron

Câu 4: Biết số Avôgađrô là 6,02.10 23mol­-1, khối lượng mol của hạt nhân urani (_{92}^{238}textrm{U}) là 238 gam/mol. Số nơtron trong 119 gam (_{92}^{238}textrm{U}) là

Câu 5:Cho N A = 6,02.10 23 mol­-1. Số nguyên tử có trong 100g (_{52}^{131}textrm{I}) là

A. (frac{1}{12}) lần. B. (frac{1}{6}) lần. C. 6 lần. D. 12 lần.

Câu 7: Hạt nhân (_{11}^{23}textrm{Na}) có

A. 23 prôtôn và 11 nơtron. B. 11 prôtôn và 12 nơtron.

C. 2 prôtôn và 11 nơtron. D. 11 prôtôn và 23 nơtron.

Câu 8: Hạt nhân nào sau đây có 125 nơtron ?

A. (_{11}^{23}textrm{Na}) . B. (_{92}^{238}textrm{U}) . C. (_{86}^{222}textrm{Ra}) . D. (_{84}^{209}textrm{Po}).

A. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng số khối khác nhau.

B. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtron nhưng số khối khác nhau.

C. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nôtron nhưng số prôtôn khác nhau.

D. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng.

Câu 10: Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có

A. cùng số prôtôn. B. cùng số nơtron.

C. cùng khối lượng. D. cùng số nuclôn.

A. 8 prôtôn và 6 nơtron. B. 6 prôtôn và 14 nơtron.

C. 6 prôtôn và 8 nơtron. D. 6 prôtôn và 8 electron.

Câu 12: Nguyên tử của đồng vị phóng xạ (_{92}^{235}textrm{U}) có :

A. 92 electron và tổng số prôton và electron bằng 235

B. 92 prôton và tổng số nơtron và electron bằng 235

C. 92 prôton và tổng số prôton và nơtron bằng 235

D. 92 nơtron và tổng số prôton và electron bằng 235

Câu 13: Các hạt nhân đồng vị là các hạt nhân có

A. cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn.

B. cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron.

C. cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn.

D. cùng só nuclôn nhưng khác số nơtron.

Câu 14: Trong hạt nhân nguyên tử (_{84}^{210}textrm{Po}) có

A. 84 prôtôn và 210 nơtron. B. 126 prôtôn và 84 nơtron.

C. 84 prôtôn và 126 nơtron. D. 210 prôtôn và 84 nơtron.

Câu 15: So với hạt nhân (_{14}^{29}textrm{Si}), hạt nhân (_{20}^{40}textrm{Ca}) có nhiều hơn

A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn. B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn.

C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn. D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn.

A. Trong ion đơn nguyên tử số proton bằng số electron

B. Trong hạt nhân nguyên tử số proton phải bằng số nơtron

C. Lực hạt nhân có bàn kính tác dụng bằng bán kính nguyên tử

D. Trong hạt nhân nguyên tử số proton bằng hoặc khác số nơtron

Câu 17: Chọn câu đúng đối với hạt nhân nguyên tử

A. Khối lượng hạt nhân xem như khối lượng nguyên tử

B. Bán kính hạt nhân xem như bán kính nguyên tử

C. Hạt nhân nguyên tử gồm các hạt proton và electron

D. Lực tĩnh điện liên kết các nucleon trong hạt nhân

Câu 18: Chọn câu đúng. Lực hạt nhân là:

A. Lực liên giữa các nuclon B. Lực tĩnh điện.

C. Lực liên giữa các nơtron. D. Lực liên giữa các prôtôn.

Câu 19: Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân với =1,23fm, hãy cho biết bán kính hạt nhân(_{82}^{207}textrm{Pb}) lớn hơn bán kính hạt nhân (_{13}^{27}textrm{Al}) bao nhiêu lần?

A. hơn 2,5 lần B. hơn 2 lần C. gần 2 lần D. 1,5 lần

A. 13. B. 14. C. 27. D. 40.

A. 11 prôtôn. B. 11 prôtôn và 12 nơtrôn.

C. 12 nơtrôn. D. 12 prôtôn và 11 nơtrôn.

A. có cùng khối lượng. B. cùng số Z, khác số A.

C. cùng số Z, cùng số A. D. cùng số A

Câu 24: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. 1u = (frac{1}{12}) khối lượng của đồng vị (_{6}^{12}textrm{C}) . B. 1u = 1,66055.10 -27 kg.

C. 1u = 931,5 MeV/c 2 D. Tất cả đều sai.

Câu 25: Lực hạt nhân là lực nào sau đây?

A. lực điện. B. lực tương tác giữa các nuclôn.

C. lực từ. D. lực tương tác giữa Prôtôn và êléctron

Câu 26: Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là

A. lực tĩnh điện B. lực hấp dẫn

C. lực từ D. lực tương tác mạnh

Carbon là một thành phần không thể thiếu của Inox. Nó có mặt ở nhiều nhóm, nhiều loại inox – thép không gỉ khác nhau. Tuy nhiên, hàm lượng C thường ở mức thấp. Tác dụng của Carbon chính là chống chịu lại sự ăn mòn. Nếu Carbon kết hợp với Crom trong hợp kim, chúng sẽ gây tổn thương cho “lớp trơ” hình thành. Ở những khu vực cục bộ khác, nếu Crom<10.5% thì “lớp trơ” sẽ không hình thành.

Có thể bạn chưa biết:

Như chúng ta đã biết, Inox – thép không gỉ là một dạng hợp kim của sắt chứa tối thiếu 10.5% Cr. Vìvậy, Cr là một thành phần không thể thiếu của bất kì loại Inox nào.Vì Cr là nguyên tố phản ứng cao. Do đó chúng tạo bên bản chất “trơ” cho hợp kim này. Cr còn có tác dụng ngăn chặn sự ăn mòn và gỉ sét thông thường xảy ra đối với các loại thép carbon không có tấm bảo vệ bên ngoài.

Niken là hợp kim chính của nhóm thép không gỉ Austenitic ( Nhóm 3XX). Chính sự có mặt của Niken làm cho nhóm này có độ dẻo dai cao, độ bền tốt ngay cả ở nhiệt độ hỗn hợp làm nguội.

Nếu như ở nhóm 3XX, Niken đóng một vai trò khá quan trọng, thì đối với nhóm 2XX, Mangan là một nguyên tố không thể thiếu. Manga chính là nguyên tố thay thế cho Niken ở các mác thép 2XX này. Tác dụng chính của Mangan chính là giúp thép không gỉ khử oxy hóa,ngoài ra chúng còn có tác dụng làm ổn định mác thép Austenitic.

Ngoài ra, Molypden còn có tác dụng chống nhiệt Clorua, đó là nguyên nhân Tấm Inox 316 ( có chứa 2% Molypden ) dùng tốt hơn các loại Tấm Inox 304 ở môi trường vùng biển. Khi lượng Molypden càng cao, thì sức chống chịu clorua lại càng cao.

Nhà máy sản xuất Inox Hàng đầu tại Việt Nam ?

Với thâm niên hàng chục năm trên thị trường mua bán Inox tại Việt Nam và Thế Giới. Inox Đại Dương đã và đang tiếp tục là nhà sản xuất và bán ống inox 304/201/ 430 hàng đầu

Đối với bình bọt chữa cháy: Foam được tạo ra bởi 3 thành phần: nước, bọt cô đặc, và không khí. Bọt chữa cháy (Foam) là một mảng bọt có khối lượng lớn, có tính bền, chứa đầy không khí, có tỷ trọng nhỏ hơn dầu, xăng, hoặc nước. Nước được trộn với bọt cô đặc, tạo thành một dung dịch foam. Dung dịch này lại được trộn với không khí (hút không khí) để tạo ra một loại bọt chữa cháy có đủ tính năng, sẵn sàng phun lên bề mặt vật gây cháy và dập tắt cháy.

+ Foam AFFF( water- based) là chất bọt mà sẽ tạo ra một màn sương phủ trên mặt phẳng của nhiên liệu có hydrocarbon. + Foam ARC (alcohol-resistant concentrate) là chất bọt mà sẽ tạo ra một màn nhấy trên mặt phẳng của loại nhiên liệu không hòa tan.

Đối với bình khí chữa cháy (bình CO2): Chất chữa cháy dạng khí (thường là CO2) được nén dưới dạng lỏng (nhiệt độ thấp, thường là (-)73 – (-)79 độ C). Khi chữa cháy, CO2 trong bình được phun vào đám cháy, làm loãng không khí cháy và giảm nhiệt độ của vật cháy.

Cấu tạo bình chữa cháy Co2

– Thân bình cứu hoả làm bằng thép đúc, hình trụ đứng và thường thì thân bình được sơn màu đỏ. Cụm van làm bằng hợp kim đồng có cấu tạo kiểu van vặn 1 chiều(như bình cứu hoả Nga, Ba Lan,…), hay kiểu van lò xo nén 1 chiều thường đóng, có cò bóp phía trên, cò bóp cũng đồng thời là tay xách(bình Trung quốc, Nhật Bản,…). Tại đây có chốt hãm kẹp chì bảo đảm chất lượng bình.

– Trong bình và dưới van là ống nhựa cứng dẫn khí CO2 được nén lỏng ra ngoài. Ở trên cụm van có một van an toàn, van làm việc khi áp suất trong bình tăng quá mức quy định van sẽ xả khí ra ngoài để đảm bảo an toàn. Loa phun làm bằng kim loại hay cao su, nhựa cúng và được gắn với khớp nối bộ van qua một ống thép cứng hoặc ống xifong mềm.

– Thông thường, bình cứu hoả đều được sơn màu đỏ( trừ bình của Ba Lan sơn màu trắng và bình loại CDE của Trung quốc sơn màu đen). Trên thân bình đều có nhãn ghi đặc điểm của bình, cách sử dụng,…. Khí CO2 được nến chặt trong bình với áp suất cao sẽ chuyển sang thể lỏng nên khi chữa cháy chỉ vặn van hay rút chốt rồi bóp cò là khí CO2 sẽ phn ra dập tắt đám cháy.

Cấu tạo bình bột chữa cháy

* Bên ngoài – Thân bình được làm từ thép chịu được áp lực cao, bình hình trụ đứng, kích thước (Ø x H): 13,6 x 43 được sơn màu đỏ lên vỏ bình. Trên thân bình có in nhãn, trên đó ghi thông tin đặc điểm, hình ảnh sử dụng, cách bảo quản,…của bình. Trên miệng bình có cụm van, van khóa, đồng hồ đo áp lực khí đẩy, vòi phun, ống dẫn, cò bóp.

+ Cụm van được gắn liền với nắp đậy ở miệng bình, có thể tháo cụm van và nạp lại bình chữa cháy MFZ4 bình thường. + Đồng hồ đo áp lực khí đẩy bên trong bình, hiển thị trạng thái mức khí đẩy còn lại trong bình, nếu kim chỉ ở vạch xanh thì bình còn sử dụng bình thường, kim chỉ ở vạch đỏ thì cần phải đi nạp lại bình, kim chỉ ở vạch vàng thì cần phải xả bớt khí bên trong bình ra ngoài bởi lúc này là áp suất bên trong bình hiện đang cao hơn áp suất định mức của bình. + Van khóa là dạng van bóp, cò bóp cũng đồng thời là tay xách, van khóa được chốt an toàn. + Vòi phun được làm từ nhựa, ống dẫn mềm, chiều dài khoảng 40 – 50cm.

* Bên trong

– Trong bình chữa cháy có bột chữa cháy, khí đẩy, ống dẫn nối thẳng tới cụm van trên miệng bình.

+ Bột chữa cháy trong bình chữa cháy MFZ4 là dạng bột trắng, mịn, ký hiệu BC, chữa được đám cháy loại B,C(đám cháy chất lỏng, chất rắn). Trong thành phần có đến 80% là NaHCO3 + Khí đẩy được nạp chung với bột chữa cháy bên trong bình, hỗn hợp này được đưa ra ngoài nhờ một ống dẫn được nối thẳng với cụm van trên miệng bình. + Khí đẩy trong bình là loại khí trơ, không cháy, không dẫn điện ở điện áp dưới 50kV, thường sử dụng N2, CO2

Dịch vụ nạp sạc bình chữa cháy giá rẻ

Nếu bạn quan tâm đến dịch vụ nạp bình chữa cháy tại Đà Nẵng, nạp bình chữa cháy tại TpHCM giá rẻ thì liên hệ ngay công ty PCCC Lộc Phát chúng tôi chuyên cung cấp bình chữa cháy và nạp sạc tại TpHCM Đà Nẵng và nhiều tỉnh thành khác. Chúng tôi đang có chương khuyến mãi nạp bình chữa cháy quận Tân Bình, mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ cụ thể.

Báo giá nạp bình chữa cháy tại Tphcm, đà nẵng,… ưu đãi với mức giá là 12k/kg. Ngoài ra khi quý khách hàng là công ty nạp sạc bình chữa cháy với số lượng lớn chúng tôi sẽ CHO MƯỢN bình chữa cháy miễn phí và free vận chuyển nội thành.

Thông tin cần tư vấn cụ thể về bình chữa cháy tại Đà Nẵng, TpHCM miễn phí vui lòng gọi 0917.492.407

Hướng dẫn cách sử dụng bình chữa cháy CO2

Hạn sử dụng bình chữa cháy là bao lâu

Hệ thống chữa cháy bằng bọt Foam

Bình chữa cháy cho gia đình loại nào tốt

Tên các loại bình chữa cháy

Ch­¬ng 3 CÊu tróc h¹t nh©n H¹t nh©n nguyªn tö lµ mét

hÖ nhiÒu h¹t phøc t¹p, ®­îc cÊu tróc tõ c¸c nucleon

liªn kÕt víi nhau bëi t­¬ng t¸c m¹nh.

Nãi chung, ®Ó m” t¶ ®­îc cÊu tróc h¹t

nh©n trong mét tr¹ng th¸i vËt lý, ta ph¶i gi¶i ph­¬ng tr×nh Schroedinger cho hµm sãng vµ n¨ng l­îng cña h¹t nh©n trong tr¹ng th¸i nµy

(3.1)

Tõ ch­¬ng 1.2 ta ®· biÕt r”ng n¨ng l­îng liªn kÕt trung b×nh cña mét nucleon trong h¹t nh©n lµ kho¶ng 8 MeV, nhá h¬n nhiÒu n¨ng l­îng nghØ cña nucleon (mc

2

≈ 938 MeV). Ngoµi ra, ®éng n¨ng trung b×nh cña mét nucleon trong h¹t

nh©n lµ kho¶ng

Ekin ≈ 20 ∼ 40

trong h¹t nh©n sÏ lµ kho¶ng víi

v 2 /c2 ≈ 0.04 ∼ 0.09).

MeV nªn vËn tèc chuyÓn ®éng cña nucleon

v ≈

√

2Ekin /m ≈ 0.2 c ∼ 0.3 c

(t­¬ng øng

Do ®ã, d¹ng ph­¬ng tr×nh Schroedinger cña

häc l­îng tö kh”ng t­¬ng ®èi tÝnh

c¬

(non-relativistic quantum mechanics) lµ mét

®iÓm khëi ®Çu hîp lý cña c¸c ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu cÊu tróc h¹t nh©n. Cho ®Õn nay, hai c¸ch tiÕp cËn chÝnh ®Ó gi¶i ph­¬ng tr×nh (3.1) lµ c¸c vi m”

(microscopic approach) vµ c¸c

mÉu tËp thÓ

(collective model).

Trong c¸c ph­¬ng ph¸p vi m”, to¸n tö Hamiltonian c¸c bËc tù do nucleon

vµ hµm sãng

ph­¬ng ph¸p

®­îc

x©y dùng trªn

còng ®­îc t×m d­íi d¹ng hµm phô

thuéc t­êng minh vµo c¸c täa ®é kh”ng gian (r ), spin (s) vµ spin ®ång vÞ (t) cña tõng nucleon

2

2m

(3.2)

i̸=j

ΨA = Ψ(r 1 , s1 , t1 ; r 2 , s2 , t2 ; … ; r A , sA , tA ). T­¬ng t¸c cÆp

v(i, j) = vNN (i, j) + vC (i, j),

gi÷a hai nucleon

i

vµ

j , vC (i, j)

víi

vNN (i, j)

(3.3)

lµ t­¬ng t¸c m¹nh

lµ t­¬ng t¸c tÜnh ®iÖn Coulomb gi÷a

i

vµ

j

khi c¶ hai ®Òu lµ proton. VÒ nguyªn t¾c, ph­¬ng tr×nh (3.1)-(3.2) chØ cã thÓ gi¶i chÝnh x¸c ®­îc cho h¹t nh©n víi cã

A

4,

A=2

vµ

A = 3.

§èi víi c¸c h¹t nh©n

ph­¬ng tr×nh chØ cã thÓ gi¶i ®­îc b”ng mét ph­¬ng ph¸p

gÇn ®óng

(approximation) thÝch hîp. Ngoµi ra, c¬ chÕ t­¬ng t¸c m¹nh gi÷a hai nucleon rÊt phøc t¹p nªn mçi mét ph­¬ng ph¸p gÇn ®óng ®Ó gi¶i bµi to¸n cÊu tróc h¹t nh©n cßn ph¶i ®­îc g¾n víi mét m” h×nh tin cËy cña gÇn ®óng nh­ vËy th­êng ®­îc gäi lµ mét

vNN .

Mét ph­¬ng ph¸p

mÉu cÊu tróc vi m”

(microscopic

structure model). Kh¸c víi c¸c mÉu vi m”, c¸c

mÉu cÊu tróc tËp thÓ

®­îc x©y dùng tõ c¸c

bËc tù do ®Æc tr­ng cho toµn bé h¹t nh©n mµ hay ®­îc gäi lµ

c¸c täa ®é tËp thÓ

(collective coordinates). ThÝ dô nh­ vector b¸n kÝnh t©m khèi ®iÖn tø cùc h¹t nh©n

R

vµ moment

Q2

A

(3.4)

Sau khi hµm Lagrangian h¹t nh©n ®­îc x©y dùng dùa trªn c¸c täa ®é tËp thÓ vµ mét vµi th”ng sè vËt lý vÜ m”, hµm nµy ®­îc l­îng tö hãa ®Ó thu ®­îc Hamiltonian

cho ph­¬ng tr×nh (3.1). Tõ hÖ thøc (3.4) ta dÔ thÊy lµ c¸c

täa ®é tËp thÓ còng cã thÓ ®­îc biÓu diÔn qua c¸c täa ®é t­¬ng øng cña tõng nucleon trong h¹t nh©n vµ v× thÕ c¸c mÉu cÊu tróc tËp thÓ th­êng cã c¬ së vi m” x©y dùng trªn c¸c bËc tù do nucleon.

96

3.1

C¸c mÉu cÊu tróc h¹t nh©n vi m”

Tõ n¨m 1935 Hans Bethe (gi¶i th­ëng Nobel, cha ®Î cña vËt lý thiªn v¨n h¹t nh©n) ®· ®­a ra gi¶ thuyÕt r”ng c¸c nucleon trong h¹t nh©n cã thÓ ®­îc m” t¶ gÇn ®óng nh­ hÖ c¸c nucleon kh”ng t­¬ng t¸c víi nhau nh­ng ®­îc liªn kÕt bëi mét

thÕ ®¬n h¹t

(single-particle potential)

Us.p. .

Ta dÔ dµng thu ®­îc m”

h×nh ®¬n gi¶n nµy khi biÓu diÔn Hamiltonian (3.2) d­íi d¹ng

(3.5)

i̸=j

NÕu ta chän mét thÕ ®¬n h¹t

Us.p.

sao cho hai sè h¹ng cuèi trong Hamiltonian

(3.5) triÖt tiªu nhau th× Hamiltonian h¹t nh©n cã thÓ biÓu diÔn ®­îc d­íi d¹ng tæng c¸c Hamiltonian ®¬n h¹t cña tõng nucleon trong h¹t nh©n

i=1

i=1

2

2m

(3.6)

Ph­¬ng tr×nh Schroedinger (3.1) víi Hamiltonian h¹t nh©n x¸c ®Þnh theo (3.6) chÝnh lµ

mÉu ®¬n h¹t ®éc lËp

(independent particle model, viÕt t¾t lµ IPM) do

Bethe ®­a ra tõ n¨m 1935. Tuy lµ mét gi¶ thuyÕt kh¸ ®¬n gi¶n, IPM chÝnh lµ mÉu cÊu tróc vi m” ®Çu tiªn vµ lµ c¬ së nÒn t¶ng ®Ó x©y dùng mÉu vá h¹t nh©n sau nµy.

3.1.1

MÉu khÝ Fermi

D¹ng thÕ ®¬n gi¶n nhÊt cña mÉu IPM cã thÓ ®­îc xÐt ®Õn lµ

hép thÕ vu”ng

(square potential well). Trong tr­êng hîp nµy h¹t nh©n ®­îc xÐt gÇn ®óng nh­ mét hép khèi chøa

A

nucleon chuyÓn ®éng ®éc lËp kh”ng t­¬ng t¸c víi nhau

vµ ®­îc liªn kÕt bëi mét hép thÕ vu”ng c¹nh

a,

víi

Us.p. (0 < x < a) = 0

Us.p. (x = 0 hoÆc x = a) = ∞ vµ t­¬ng tù cho c¸c täa ®é y 97

vµ

vµ

z . Trong mÉu vi

m” ®¬n gi¶n nµy, mµ cßn ®­îc gäi lµ

mÉu khÝ Fermi

(Fermi gas model), hµm

sãng ®¬n h¹t cña mçi nucleon ®­îc x¸c ®Þnh tõ ph­¬ng tr×nh Schroedinger sau

− Tõ ®iÒu kiÖn biªn

2

2m

▽2 ψ(r) = Eψ(r), r = (x, y, z).

(3.7)

ψ(r) = 0 trªn bÒ mÆt cña hép thÕ (khi mét trong 6 ®iÒu kiÖn

sau ®­îc tháa m·n:

x = 0, x = a, y = 0, y = a, z = 0, z = a),

ta dÔ dµng

thu ®­îc nghiÖm cña ph­¬ng tr×nh (3.7) d­íi d¹ng

ψ(x, y, z) ∼ sin(kx x) sin(ky y) sin(kz z) and kx a = nx π, ky a = ny π, kz a = nz π, víi

nx , n y

vµ

nz

lµ c¸c sè nguyªn d­¬ng. TrÞ riªng cña ph­¬ng tr×nh (3.7) ®­îc

x¸c ®Þnh víi mçi bé ba gi¸ trÞ (nx , ny , nz ) nh­ sau

2

E(nx , ny , nz ) = HÖ thøc (3.10) cho ta

2m

phæ gi¸n ®o¹n

+

+

≡

2 2

(3.10)

(discrete spectrum) c¸c møc n¨ng l­îng

cña c¸c tr¹ng th¸i ®¬n nucleon (3.8). Vector xung l­îng cña nucleon ®­îc x¸c ®Þnh theo

p = k.

Trong kh”ng gian ba chiÒu cña vector l­îng

k

mµ ®­îc gäi lµ

kh”ng gian xung

(momentum space) mçi tr¹ng th¸i ®¬n nucleon ®­îc hoµn toµn x¸c ®Þnh

trong mét h×nh lËp ph­¬ng cã c¹nh

π/a vµ thÓ tÝch lµ (π/a)3 . Theo yªu cÇu cña

nguyªn lý Pauli, tr¹ng th¸i ®¬n nucleon trªn ph¶i lµ duy nhÊt trong mét h×nh lËp ph­¬ng nh­ vËy vµ ta cã sè tr¹ng th¸i ®¬n nucleon cho phÐp trong kho¶ng kh”ng gian xung l­îng n”m gi÷a

k

vµ

k + dk

kx , ky

c¸c tr¹ng th¸i ®¬n nucleon cho phÐp trong toµn bé líp hÖ sè 4 lµ

hÖ sè suy biÕn

vµ

(3.11)

kz

lµ ®ñ cho tÊt c¶

k n”m gi÷a k vµ k + dk ;

(degeneracy factor) spin vµ spin ®ång vÞ cña nucleon,

98

t­¬ng øng víi c¸c h×nh chiÕu

sz = ±1/2

vµ

tz = ±1/2.

th¸i ®¬n nucleon cho phÐp trong kho¶ng n¨ng l­îng ®­îc x¸c ®Þnh theo

∫

k

kF

0

Tæng sè c¸c tr¹ng

ε

2 2

E=

k /(2m)

′

(3.12)

lµ xung l­îng t­¬ng øng víi møc n¨ng l­îng ®¬n h¹t cao nhÊt (n¨ng

l­îng Fermi) th× sè khèi

A cña h¹t nh©n cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau

(3.13)

V = a3 lµ thÓ tÝch cña hép khèi vu”ng c¹nh a. Tõ ®ã, mËt ®é nucleon trong

hép khèi vµ xung l­îng Fermi cã thÓ ®­îc biÓu diÔn qua nhau theo

(

)1/3

.

(3.14)

Víi mËt ®é nucleon trung b×nh trong t©m c¸c h¹t nh©n trung b×nh vµ nÆng (A

12)

kF ≈ 1.36

lµ

ρ ≈ 0.17

3 nucleon/fm ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®­îc xung Fermi

−1 fm vµ n¨ng l­îng Fermi

εF =

≈ 38.7

MeV. §éng

n¨ng trung b×nh cña nucleon trong mÉu khÝ Fermi ®­îc x¸c ®Þnh theo ∫ εF

⟨Ekin ⟩ =

0

NÕu ta m” t¶ h¹t nh©n gÇn dóng nh­ mét qu¶ cÇu víi b¸n kÝnh

(3.15)

R

vµ thÓ tÝch

V = 4πR3 /3, th× dÔ thu ®­îc tõ hÖ thøc (3.14) R = r0 A1/3 , r0 ≈ 1.12 fm, kF r0 ≈ 1.52.

(3.16)

Tuy lµ mét m” h×nh cÊu tróc vi m” ®¬n gi¶n cña h¹t nh©n, mÉu khÝ Fermi cung cÊp cho chóng ta nh÷ng kiÕn thøc c¬ së tèi thiÓu ®Ó tiÕp tôc hiÓu ®­îc c¸c mÉu cÊu tróc h¹t nh©n vi m” phøc t¹p. Ngoµi ra, mÉu khÝ Fermi cßn ®­îc dïng ®Ó tÝnh to¸n mËt ®é c¸c møc kÝch thÝch n¨ng l­îng cao trong c¸c nghiªn cøu ph¶n øng dÉn tíi

h¹t nh©n hîp phÇn

(compound nucleus) hoÆc ®Ó ®¸nh gi¸ sè h¹ng

®èi xøng trong c”ng thøc khèi b¸n thùc nghiÖm (1.11) cña n¨ng l­îng liªn kÕt h¹t nh©n…

99