Jak definiujemy jądro atomowe?

Polecenie 1

Obejrzyj animację, która pokazuje, że jądra atomowe mogą mieć różne kształty, nie tylko kuliste. Zwróć uwagę na jądra halo.

R1lPB2Q6HIHGK
Opis animacji: Na ciemnym polu pojawia się wiele trójwymiarowych szarych i półprzezroczystych sześcianów, w których widoczne są dwa kolejne nieco jaśniejsze, przy czym najbardziej środkowe są prawie białe. Zbiegają się one i po chwili tworzą jeden biały mały, jasny sześcian na czarnym tle, po prawej stornie ekranu w połowie jego wysokości. Obok, po prawej stronie, pojawia się biały napis jak definiujemy jądro atomowe? Napis wraz z białym sześcianem zbliża się do osoby oglądającej animację i po chwili znika. Na czarnym ekranie widać zbliżający się z oddali okrągły kształt. W pewnej chwili zatrzymuje się a w jego środku widoczne jest jądro atomowe składające się z kilku niebieskich i czerwonych kulek. Jądro otoczone jest szarym, większym okręgiem który jaśnieje do zewnątrz. Niebieskie i czerwone kulki symbolizują nukleony, czyli protony i neutrony, z których składa się jądro atomowe. W lewym-dolnym rogu ekranu pojawiają się dwie takie same kulki jak nukleony w jądrze atomowym. Czerwona kulka znajduje się nad niebieską. Po prawej stronie kulek w rogu ekranu pojawiają się białe napisy. Przy czerwonej widnieje napis proton a przy niebieskiej neutron. Jądro oraz nukleony po prawej stronie znikają. Po chwili z oddali ponownie wyłania się owalny kształt. Zatrzymuje się. Na tle szarego okręgu jaśniejącego do zewnątrz widoczne jest jądro atomowe, które tym razem składa się tylko z jednej czerwonej kulki. Jest jądro atomu wodoru. Jądro wodoru również po chwili znika. Z oddali ponownie wyłania się kolejne jądro tym razem składające się z bardzo wielu niebieskich i czerwonych kulek, które symbolizuje jądro bardzo ciężkiego atomu. Następnie jądro znika. Na czarnym ekranie pojawia się centralnie umiejscowiony napis trzy tysiące pięćset a pod nim mniejszy jąder atomowych. Obraz znika. Na czarnym ekranie pojawiają się dwie średniej wielkości kulki w połowie wysokości ekranu. Bardziej po lewej znajduje się czerwona kulka podpisana jako proton. Bardziej po prawej znajduje się kulka niebieska podpisana jako neutron. Pod protonem pojawia się bały napis ładunek dodatni a pod neutronem widoczny jest napis obojętny elektrycznie. Kulki są tej samej wielkości, wobec czego ich masy i rozmiary są zbliżone. Obraz znika a na czarnym tle pojawia się kolorowa kula umiejscowiona centralnie na ekranie. Symbolizuje ona jądro atomowe ale tym razem nie składa się ono z niebieskich i czerwonych kulek. Ekran na chwilę robi się czarny. Następnie po lewej stronie ekranu pojawia się eliptyczny, kolorowy kształt wydłużony w kierunku pionowym. Kształt ten ilustruje zdeformowane, wydłużone jądro. Po chwili po prawej stronie pojawia się kolejny owalny kształt tym razem przypominający kolorową spłaszczoną kulę. Symbolizuje on zdeformowane, spłaszczone jądro atomowe. Pod eliptycznym, wydłużonym kształtem pojawia się biały napis elipsoida obrotowa wydłużona. Pod spłaszczoną kulą pojawia się również biały napis elipsoida obrotowa spłaszczona. Ona zdeformowane jądra znikają a na ich miejsce w centralnej części ekranu pojawia się kolejny kolorowy kształt symbolizujący jądro atomowe przypominjący gruszkę, której węższa część skierowana jest w prawą stronę. To jądro również znika z ekranu. Na jego miejscu pojawia się jądro atomowe składające się z niebieskich i czerwonych kulek otoczonych szarym polem jaśniejącym do zewnątrz. Z lewej, górnej strony jądra, w szarym polu widoczna jest dodatkowa i odłączona od jądra niebieska kulka. Jest to tak zwane jądro halo. Niebieska kulka jest neutronem krążącym wokół jądra składającego się z wielu niebieskich i czerwonych kulek symbolizujących nukleony. Jądro składające się z wielu nukleonów nazywane jest trzonem. W prawym dolnym rogu ekrany pojawia się biały napis indeks górny dziewiętnaście i bez indeksu Wielka litera C. Jest to oznaczenie pierwiastka węgla dziewiętnaście. A zatem schemat jądra halo zaprezentowany na animacji odpowiada jądru tego pierwiastka. Schemat jądra halo po chwili znika. Na jego miejsce pojawia się ponownie na szarym polu jądro atomowe składające się z kilku nukleonów widocznych jak zbiór niebieskich i czerwonych kulek. Wokół widocznego jądra widoczne są dwa neutrony w postaci niebieskich kulek, w obrębie szarego pola ale nie połączone z nukleonami wchodzącymi w skład trzonu jądra. Jest to schemat jądra nazywanego podwójne halo. W prawym dolnym rogu ekranu pojawia się biały napis indeks górny jedenaście i bez indeksu Wielka litera L i mała litera i. Jest to symbol pierwiastka lit jedenaście. Zaprezentowane jądro podwójne halo przedstawia schematycznie jądro pierwiastka lit jedenaście. Jądro podwójne halo znika z ekranu. Na czarnym tle pojawia się kolejna animacja. Przedstawia ona po prawej stronie podwójne jądro halo, składające się z trzonu jądra w postaci kilku niebieskich i czerwonych kulek i dwóch neutronów na orbicie trzonu w postaci niebieskich kulek. Jądro podwójne halo znajduje się na tle szarego okręgu jaśniejącego do zewnątrz. Wokół trzonu jądra podwójne halo narysowany jest białą linią okrąg przechodzący przez nukleony wokół trzonu jądra. Jądro podwójne halo u dołu jest podpisane jako indeks górny jedenaście i bez indeksu wielka litera L i mała litera i. Po prawej stronie ekranu widoczne jest jądro atomowe składające się z wielu nukleonów, w postaci niebieskich i czerwonych kulek. Jądro po prawej stronie ekranu nie jest umieszczone na szarym polu. Znajduje się na czarnym tle ekranu. Jądro po prawej stronie podpisane jest u dołu jako indeks górny czterdzieści osiem i bez indeksu wielka litera C i mała litera a. Jest to oznaczenie pierwiastka wapń czterdzieści osiem. Na ekranie widoczne są również dwie białe, poziome przerywane linie. Porównują one wielkości jądra podwójne halo litu jedenaście i jądra wapnia czterdzieści osiem. Jądra te są podobnej wielkości, przy czym wielkość jądra halo zobrazowana jest jako wielkość okręgu obejmującego trzon jądra i nukleony wokół niego. Nad jądrem podwójne halo obrazującego jądro atomu litu jedenaście pojawia napis indeks górny dziewięć i bez indeksu wielka litera L i mała litera i. Jest to oznaczenie pierwiastka lit dziewięć. Od napisu lit dziewięć pojawia się żółta linia która kończy się na trzonie jądra halo. Oznacza to, że trzon jądra podwójne halo stanowi jądro litu dziewięć. Obraz znika a następnie na biały tle pojawia się centralny napis Fizyka dziewięćset pięćdziesiąt kapsułek w kolorze niebieskim. U dołu ekranu pojawiają się trzy loga. W lewym dolnym rogu ekranu logo wydziału fizyki politechniki warszawskiej zawierające czarny kontur falistego kształtu otoczony czarnym prostokątem oraz czarny napis Wydział Fizyki Politechnika Warszawska. Na środku ekranu na dole znajduje się logo zawierające niebieski trapez o pionowych podstawach na tle którego widać trzy gwiazdki: białą, żółta i czerwoną. Obok znajduje sina Czarny napis Fundusze Europejskie Wiedza Edukacja Rozwój. W prawym dolnym rogu znajduje się Czarny napis Unia Europejska po której prawej stronie widoczna jest flaga Unii Europejskiej.
Polecenie 2
Ryawi4OkYozYV

Na rysunku przedstawiono porównanie budowy jąder litu‑11 (3 protony i 8 neutronów, symbol Indeks górny 11Li) oraz wapnia‑48 (20 protonów i 28 neutronów, symbol Indeks górny 48Ca). Jądro litu‑11 to jądro z podwójnym halo, które składa się z jądra litu‑9 (3 protony i 6 neutronów, symbol Indeks górny 9Li), wokół którego krążą dwa neutrony. Efektywny promień jądra litu‑11 jest zbliżony do promienia jądra wapnia‑48. Oszacuj, w jakiej odległości od powierzchni jądra litu‑9 krążą neutrony. W obliczeniach załóż, że jądra wapnia‑48 i litu‑9 są kuliste, a rozmiary neutronów halo można pominąć. Promień kulistego jądra atomowego R można oszacować, korzystając ze wzoru R = rIndeks dolny 0Indeks górny 1/3, gdzie A to liczba nukleonów w jądrze, a rIndeks dolny 0 = 1,2 fm. Wynik podaj z dokładnością do pełnych femtometrów.

RhOTR6hCW9GwH
Neutrony w jądrze halo litu-11 krążą w odległości Tu uzupełnij fm od powierzchni jądra litu-9.