Ядерная энергия

Это— сверхтяжелый водород, или тритий (1Т3). Ядра его — тритоны — построены из одногопротона и двух нейтронов. Строение атомов этих изото­пов водорода показано на рис. 9.

В 1963 г. группа итальянских физиков открыла четвер­тый изотоп водорода (1Н4), ядра атомов которого со­стоят из трех нейтронов и одного протона.

Большое значение в ядерной физике имеют изотопы урана. У них одинаковое число протонов (2 = 92), но различное число нейтронов. Ядра атомов тяжелого изо­ топа урана (1]ш) содержат по 146 нейтронов, а ядра более легкого изотопа урана (Ц235)—только по 143. В силу этого физические свойства изотопов урана не­сколько различны. Изотопы имеются у всех химических элементов. В на­стоящее время известно около 1200 изотопов, большин­ство из них получают искусственно — по методу «ядер­ной артиллерии». Изучение свойств изотопов показало, что в природе чаще всего встречаются изотопы с четным числом про­тонов и четным числом нейтронов — так называемые четно-четные изотопы.
Ядра атомов таких изотопов ока­зались наиболее устойчивыми (стабильными). Ядра изо­топов иного типа менее устойчивы и встречаются в при­роде реже. Чрезвычайно устойчивыми (прочными) обра­зованиями являются ядра атомов гелия (альфа-части­цы), построенные из двух протонов и двух нейтронов Устойчивым (стабильным) атомным ядрам соответ­ствует определенное соотношение между числом нейтро­нов N
и числом протонов 2. Для легких ядер, например, для гелия (2Не4), углерода (бС12), кислорода (вО16), от­ношение N[2 равно единице; с ростом 2 оно увеличи­вается, достигая значения 1,52 при 2 = 82. На рис. 10 приведена протонно-нейтронная диаграмма атомных ядер наиболее распространенных, или стабильных, изотопов. осям отложены числа протонов и нейтронов, а ядра изотопов обозначены точками. Как видим, ядра на этой диаграмме располагаются около кривой линии, называе­мой линией устойчивости, вдоль которой отношение АЦ7< изменяется от 1 до 1,6. Таким образом, каждому числу протонов в ядре соответствует свое определенное число нейтронов, при котором ядро оказывается устойчивым. Ядра с большим избытком или недостатком нейтронов оказываются неустойчивыми (радиоактивными). Такие ядра изображаются на протонно-нейтронной диаграмме точками, лежащими значительно выше или ниже линии устойчивости. Все ядра, у которых число протонов Нрав­но или больше 84 (1 >84), оказываются радиоактив­ными.