Jaderná hustota - Nuclear density
Jaderná hustota je hustota z jádro z atom, v průměru asi 2,3 × 1017 kg / m3. Popisný výraz hustota jader se také používá v situacích, kde se vyskytují podobně vysoké hustoty, například uvnitř neutronové hvězdy.
Jadernou hustotu typického jádra lze přibližně vypočítat z velikost jádra, který sám o sobě lze aproximovat na základě počtu protonů a neutronů v něm. Poloměr typického jádra, pokud jde o počet nukleony, jekde je hromadné číslo a je 1,25 fm, s typickými odchylkami až 0,2 fm od této hodnoty. Hustota jádra je tedy:
Hustota jakéhokoli typického jádra, pokud jde o hmotnostní číslo, je tedy konstantní, nezávisí na A nebo rteoreticky:
Experimentálně určená hodnota pro n je 0,16 fm−3, to je 1,6 · 1044 m−3.
Hmotnostní hustota je produktem n jadernou hmotou. Vypočítaná hmotnostní hustota pomocí a nukleon hmotnost 1,67 × 10−27 kg, je tedy:
(Pro hustotu nukleonů .Kde a .Tak )
Aplikace a rozšíření
Složky atomu a jádra mají různé hustoty. The proton není základní částice, kterou tvoří kvark-gluonová hmota. Jeho velikost je přibližně 10−15 metrů a jeho hustota 1018 kg / m3. Popisný výraz hustota jader se také používá v situacích, kde se vyskytují podobně vysoké hustoty, například uvnitř neutronové hvězdy.
Použitím hluboký nepružný rozptyl, bylo odhadnuto, že "velikost" souboru elektron, pokud to není bodová částice, musí být menší než 10−17 metrů. To by odpovídalo hustotě zhruba 1021 kg / m3.
Při zkoumání hlouběji uvnitř částic najdeme kvarky, které vypadají jako velmi husté a velmi tvrdé. Existují možnosti pro ještě vyšší hustoty tvarohová hmota, gluonová hmota nebo neutrinová hmota. V bezprostřední budoucnosti budou nejvyšší experimentálně měřitelné hustoty pravděpodobně omezeny na leptony a kvarky.
Reference
- „Atomic Nucleus“. Citováno 2014-11-18. (odvození rovnic a jiných matematických popisů)