Το μοντέλο σταγόνας περιγράφει έναν ατομικό πυρήνα σαν μια σταγόνα υγρού. Η βασική ιδέα αναπτύχθηκε από τον George Gamow. [1] Το 1935, ο Carl Friedrich von Weizsäcker παρουσίασε τον τύπο μάζας Bethe-Weizsäcker βάσει αυτού (που αναπτύχθηκε περαιτέρω από τον Hans Bethe) για ατομικούς πυρήνες, ο οποίος αντιστοιχεί καλά στις παρατηρούμενες μάζες. Το 1936 ο Niels Bohr ανέπτυξε περαιτέρω το μοντέλο σταγόνας (σύνθετη πυρηνική αντίδραση ως πιθανός μηχανισμός πυρηνικών αντιδράσεων). Οι Lise Meitner και Otto Frisch χρησιμοποίησαν το μοντέλο σταγόνας το 1939 για την πρώτη εξήγηση της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής ενέργειας που απελευθερώθηκε στη διαδικασία. Ο John Archibald Wheeler (με τον Niels Bohr, ως μοντέλο πυρηνικής σχάσης) και ο Enrico Fermi συνέβαλαν περαιτέρω.
Το μοντέλο σταγόνας περιγράφει τις ενέργειες σύνδεσης των πυρήνων σε καλή συμφωνία με τις μετρηθείσες τιμές. Η βασική υπόθεση είναι ότι υπάρχει μια ισχυρή ελκυστική πυρηνική δύναμη μεταξύ των συστατικών ενός πυρήνα (νουκλεόνια, δηλ. Πρωτόνια και νετρόνια), αλλά έχει τόσο μικρό εύρος που λειτουργεί μόνο μεταξύ άμεσα γειτονικών νουκλεονίων. Αυτό σημαίνει ότι η πυκνότητα μάζας είναι σε μεγάλο βαθμό η ίδια σε όλους τους ατομικούς πυρήνες, παρόμοια με την σταγόνα νερού που σχηματίζεται από μόρια νερού, μόνο ότι η πυκνότητα των πυρήνων είναι 1014 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού.
Η αμοιβαία ηλεκτρική απώθηση των πρωτονίων, η δύναμη Coulomb, είναι ασθενέστερη από την ελκυστική πυρηνική δύναμη ακόμη και μεταξύ των γειτονικών πρωτονίων, αλλά έχει ένα μεγάλο εύρος και επομένως καλύπτει όλα τα άλλα πρωτόνια ενός πυρήνα από ένα πρωτόνιο. Επομένως, όσο περισσότερα είναι τα πρωτόνια, τόσο λιγότερο σταθεροί είναι οι μεγάλοι πυρήνες. Για παράδειγμα, οι πυρήνες που περιέχουν περισσότερα από 82 πρωτόνια είναι ασταθείς, δηλαδή ραδιενεργά. Δεδομένου ότι οι πυρήνες με 43 και 61 πρωτόνια είναι επίσης ασταθείς λόγω των ακριβών συνθηκών, υπάρχουν ακριβώς 80 διαφορετικά σταθερά χημικά στοιχεία. Άλλα 13 ραδιενεργά στοιχεία εμφανίζονται φυσικά στη Γη λόγω της μακράς ημιζωής τους, με τον μέγιστο αριθμό πρωτονίων να είναι 94.
διαδικτυακοί σύνδεσμοι
"Μοντέλο σταγόνας στη φυσική LEIFI" (βασικές γνώσεις βασικών μοντέλων)
Μεμονωμένα αποδεικτικά στοιχεία
George Gamow: Καμπύλη μαζικού ελαττώματος και πυρηνική σύνταξη, Proc. Ρόι. Soc. Α, τόμος 126, 1930, σελ. 632-644
Rustum Choksi u. α.: Ένα παλιό πρόβλημα επανεμφανίζεται τοπικά: Το Gamow's Liquid Drops εμπνέει τη σημερινή έρευνα και εφαρμογές, Ειδοποιήσεις AMS, 2017, No. 11, Online
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License