9814372323

621

Znaleziono, że gęstość protonów jest stała we wnętrzu jądra, szybko spadając na krawędzi (rys. 1, krzywa a). Jest rzeczą prawdopodobną, że gęstość protonów lekko zmiejsza się w środku jądra. Jest to wynik elektrycznego odpychania pomiędzy protonami, które usiłuje przesunąć protony w kierunku powierzchni (rysunek 1, krzywa b). Spadek ten jest przewidywany teoretycznie: pozostaje on w zgodności z danymi doświadczalnymi, wartość jednak jego znajduje się blisko granic błędów doświadczalnych.

Wiele racji przemawia za tym, że rozkład neutronów jest bardzo zbliżony do rozkładu protonów. Krzywe na rys. 1 przedstawiają więc także rozkład

Rys. 1. Rozkład ładunku w jądrze ciężkim

masy. Środkowa, płaska część krzywej przedstawia warunki panujące w materii jądrowej. Według najnowszych danych gęstość materii jądrowej wynosi 1,7 -10³⁸ nukleonów cm³ lub 0.17 nukleonów f³ (używając jednostki długości fizyków jądrowych 1 ferm i 'f]    10 ¹³ cm). JSie jest to dokładnie gęstość

jednorodnej materii jądrowej a\ stanie równowagi, ponieważ niewielka kropla jakiejkolwiek substancji pozostaje pod ciśnieniem wywołanym przez napięcie powierzchniowe. W przypadku jąder ciśnienie to jest zmniejszone na skutek odpychania elektrostatycznego. Poprawka stąd wynikająca nie jest zbyt duża, może zwiększając gęstość do wartości 0,2 f³ (3,3-10¹⁴ g em³).

Gęstość energii [2]

Energie wiązania jąder znane są raczej dokładnie z wartości mas jąder (ciężarów atomowych) z których przy użyciu równania Einsteina E - mc² otrzymujemy wprost miarę zawai tości energii. Dokładność można poprawić uwzględniając wyniki doświadczeń nad reakcjami jądrowymi, z których można określić energię związaną z dodaniem jednego lub więcej nukleonów do jądra. Rys. 2 przedstawia energię wiązania najbardziej stabilnych jąder przypadającą na 1 nukleon jako funkcję liczby masowej A (liczby nukleonów). Energia wiązania maleje po stronie lewej na skutek większego względnego znaczenia energii powierzchniowej dla lekkich jąder. Spada ona również po stronie prawej na skutek odpychania elektrostatycznego w wysoko naładowanych jądrach ciężkich.