Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сивухин Д.В. -> "Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика" -> 124

Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика - Сивухин Д.В.

Сивухин Д.В. Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика — Физматлит, 1986. — 426 c.
Скачать (прямая ссылка): obshiykursfizikit5chast1atomnayafizika1986.pdf
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 179 >> Следующая

В естественном состоянии в природе встречается 90 элементов. Наибольший атомный номер (92) имеет уран. Элементы 43Тс (технеций) и біРш (прометий) в естественных состояниях не встречаются. Они радиоактивны, причем период их полураспада (у наиболее важного изотопа "Тс 2,12-105 лет, у изотопов Pm — от нескольких лет до десятков лет) много меньше возраста Земли. Со времени образования Земли эти элементы целиком распались. Образоваться же при радиоактивных превращениях соседних по заряду ядер (из числа встречающихся в природе) они не могли, так как все эти соседние ядра стабильны. Элементы с атомным номером больше 92 называются трансурановыми. Они все радиоактивны и также получены искусственно. К настоящему времени получены элементы с порядковыми номерами до 109 включительно.
Способы получения трансурановых элементов будут кратко описаны в части 2. Здесь же заметим, что в 1983 г. поступило сообщение о получении учеными ФРГ (Дармштадт) 109-го элемента в количестве одного атома. В 1984 г. в СССР (Дубна) было получено восемь атомов такого элемента. В том же году там же были синтезированы два изотопа 108-го элемента. Названия элементов 102 (нобелий) и 103 (лоуренсий) не являются общепринятыми, так как первоначальные сообщения об их открытии с присвоением им указанных названий не подтвердились. Ученые Дубны предложили 102-й элемент называть жолиотием (J1) в честь Жолио-Кюри, а 103-й элемент — резерфордием (Rf) в честь Резерфорда. 105-й элемент ими же предложено называть нильсборием (Ns) в честь Нильса Бора. Остальные трансурановые элементы еще не получили названий. Их по примеру Д. И. Менделеева можно было бы назвать экавольфрам, эка-рений, экаосьмий, экаиридий. Приставка «эка» означает, что в периодической системе названные элементы лежат соответственно под вольфрамом, рением, осьмием, иридием.
2. Периодическая повторяемость свойств химических элементов является внешним проявлением внутренней структуры электронных оболочек атомов. К выяснению указанной структуры и сводится построение теории периодической системы элементов.
Атомные системы со многими электронами
[ГЛ. VI
В существующей ныне теории периодической системы характеризуются состояния отдельных электронов электронной оболочки атома, а не ее состояние в целом. Это, конечно, недостаток теории. Состояние электронной оболочки должно было бы характеризоваться волновой функцией всех координат ее электронов, причем при наличии взаимодействия между электронами эти координаты не разделяются, т. е. волновая функция не представляется в виде произведения волновых функций отдельных электронов. Это и значит, что точный смысл имеет состояние всей электронной оболочки атома, а не отдельных электронов, из которых она состоит. Не точное нахождение волновой функции системы многих взаимодействующих частиц еще более недоступно методам современной математики, чем решение знаменитой задачи многих (в частности, трех) тел в классической механике. Поэтому-то и приходится вводить приближенное представление о состояниях отдельных электронов.
Состояние отдельного электрона характеризуется четырьмя квантовыми числами, за которые удобно принять ti, I, mt, ms. Принцип Паули, на котором основана теория периодической системы, тогда будет означать, что в одном квантовом состоянии может находиться не более одного электрона. Индивидуализация электронов при этом не используется •—существенно только, сколько электронов находится в заданном состоянии (п, I, nil, ms), а не какие это электроны. Если два электрона обменяются своими координатами, то состояние электронной оболочки останется абсолютно тем же. Спиновое квантовое число ms можно исключить из рассмотрения, если учесть, что оно может принимать только два значения: ms = ± 1/2. Если это сделать, то можно сказать, что в квантовом состоянии (п, I, mi) может находиться не более двух элвктрвнов.
3. Совокупность электронов атома с заданным значением главного квантового числа п образует электронный слой или просто слой. В соответствии с терминологией, принятой в рентгеновской спектроскопии, слои обозначаются прописными буквами латинского алфавита, а именно:
п 1 а 3 4 5
Слой К L М N О
Максимальное число электронов в слое 2 8 18 32 50
Совокупность электронов с заданными значениями п и / об-рааует оболочку'). Различные состояния в оболочке отличаются
') Термин «оболочка», как это делалось выше, применяется также в смысле совокупности всех электронов, окружающих атомное ядро.
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ МЕНДЕЛЕЕВА
291
значениями квантового числа mi. Поскольку последнее может принимать значения mt — —I, —(1—1), ..., О, ..., +(/—1), +/, в оболочке с квантовым числом I может находиться не более 2(2/+1) электронов Оболочки обозначаются строчными буквами латинского алфавита, а именно:
1 0 1 2 3 4
Оболочка S Р d f g
Максимальное число электронов в оболочке 2 6 10 14 18
Символ, указывающий слои, оболочки и числа электронов в каждой оболочке, называется электронной конфигурацией атома. Например, ls22s22/?6 означает, что в состоянии п = 1, 1 = 0 находятся два электрона, в состоянии п — 2, / —0 — также два электрона, а в состоянии п — 2, 1-І — шесть электронов. Из дальнейшего будет видно, что это.— электронная конфигурация неона. Максимальное число электронов в слое с заданным значением п получится суммированием чисел электронов во всех оболочках с допустимыми значениями I, а именно
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 179 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed