Тяжелые ядраТяжелые ядра содержат заметный избыток нейтронов по отношению к числу протонов. Разделившись, тяжелое ядро превращается в два осколка средней по величине массы, в ко-торыа в нормальном состоянии нейтронов почти столько же, сколько и протонов. Но осколки, несмотря па то что два или три нейтрона вылетали из них в момент деления, содержат нейтронов больше, их отношение к протонам соответствует более тяжелому, но не среднему по массе ядру. В средних ядрах нуклоны «рассаживаются» по оболочкам преимущественно парами. Избыточные нейтроны при этом оказываются на более высоких энергетических уровнях, они обосабливаются от прочно соединенных пар, вернее четверок: двух нейтронов и двух протонов, засевших на более выгодных энергетических уровнях. Эти избыточные нейтроны реже взаимодействуют с протонами, реже превращаются в протоны, обмениваясь заряженными пи-мезонами. Появляется вероятность их спонтанного распада и превращения в протон. Превратившись в протон, нейтрон сможет занять более низкий энергетический уровень. Распад нейтрона и электронная радиоактивность энергетически выгодны, так как нейтрон для этого имеет запас энергии: он тяжелее протона, к тому же он до распада занимает более высокий энергетический уровень.

Размещение ядер по оболочкам и движение их по ним без возмущений становится возможным только благодаря принципу Паули, запрещающему пребывать в данном состоянии на каждом из энергетических уровней больше чем одной частице со спином 1/2. Благодаря действию этого принципа частицы организованно распределяются по уровням, и если все нижние уровни заняты, ядро не возбуждено, выявляется оболочечная структура ядра. Но она не очень устойчива, так как нуклоны в ядре упакованы достаточно плотно.

Еще интересные статьи :