Могу ли я переместить только ядро ​​атома?

Мне было интересно, возможно ли переместить ядро ​​атома и оставить позади электроны? Я могу представить, что электроны будут следовать за ядром. Но что, если скорость ядра почти такая же, как скорость электронов или выше. куда пойдут электроны?

Если это невозможно, есть ли у нас теория, которую я могу прочитать, чтобы объяснить, что может произойти?


(Редактировать: что касается комментариев, «ядро» на самом деле относится к «ядру» - изменено)

Да, у меня есть теоретическая статья по этому поводу: arxiv.org/abs/0806.2635 . Если передать ядру достаточно большой импульс, атом возбуждается, в том числе с вероятностью ионизируется. Это описывается вторым атомным форм-фактором ф н н ( д ) .
Слово «ядро» обычно означает ядро ​​плюс электроны внутренней оболочки, и им трудно двигаться вместе, независимо от электронов внешней оболочки. Это проблема фазового пространства, и она имеет центральное значение для понимания явлений в кристаллах — некоторые вещи, о которых вы можете мечтать, просто никогда не случаются, например, выбивание полностью валентной ионизированной оболочки атома («ядро», в стандартной терминологии). Вы используете ядро ​​для обозначения ядра, и это нестандартно.

Ответы (3)

Мало того, что можно удалить ядро ​​из атома, RHIC делает это каждый день!

RHIC сталкивает тяжелые ядра, такие как золото, для измерения свойств ядерной материи при высокой плотности. У атомов золота отрываются электроны в тандемном ускорителе Ван де Граафа . Атомы подвергаются таким сильным электрическим полям, что положительные ядра и отрицательные электроны разрываются.

Ответ на комментарий:

См . http://isnap.nd.edu/research/facility/accelerator/ для более подробной информации о том, как у атомов могут быть оторваны электроны (это другой ускоритель, не тот, что в RHIC). Вы начинаете с однократно ионизированных атомов. Их легко сделать, например, облучая атомы ультрафиолетовым светом. Однократно ионизированные атомы разгоняются до высокой скорости, после чего врезаются в очень тонкий углеродный лист. Тяжелые ядра прорываются насквозь, в то время как электроны рассеиваются, а затем ядра разгоняются вторым электрическим полем.

Какая теория стоит за этим, предполагая, что я хочу учиться, учитывая, что я знаю только физику, которую мы изучали в @college.
Привет, Махмуд, я отредактировал свой ответ, чтобы ответить на ваш комментарий. Надеюсь, это поможет. Боюсь, я не знаю больше подробностей, так как это не моя область.
Привет. Последние две ссылки больше не существуют. Можете ли вы обновить их? "="

Чтобы получить доступ к ядру отдельно от атома, нужно воздействовать на него «высокоэнергетическим зондом», обладающим достаточно хорошим пространственным разрешением. Например, вы можете поразить ядро ​​другим ядром или рентгеновскими лучами и т. д. Когда вы делаете это, это похоже на попадание в него маленькой пулей, а если вы попадаете в ядро ​​маленькой пулей, электроны продолжат свое движение почти безмятежный. Однако, поскольку ядро ​​будет отброшено довольно быстро, электроны обнаружат, что они больше не являются частью связанного состояния, атома. Так атом будет ионизирован: электроны будут «освобождены». Это почти неизбежное последствие высокоэнергетической манипуляции, потому что энергии, необходимые для манипуляции с ядрами, кратны 1 МэВ или около того.

Я не физик, но это просто пришло мне в голову, поэтому я решил спросить. может быть, мы можем использовать это для генерации свободных электронов и электричества, не так ли?
Заманчиво думать, что электричество = электроны, но это не так. Электричество — это движение электронов. В обычном куске металла много почти свободных электронов, так что получить свободные электроны не проблема. Проблема в том, что они двигаются. Создание свободных электронов путем отрыва их от атомов не было бы полезным способом производства электричества.
спасибо, это действительно помогает мне больше узнать об электричестве.
Позвольте мне сказать комментарий Джона другими словами. «Электричество» — двусмысленное слово, потому что оно может означать «электрические явления» вообще, «электрический заряд» или «электрическую энергию». За последнее вы платите своей энергокомпании, именно за последнее нам нужны электростанции. Энергия может быть преобразована из одной формы в другую, но полная энергия всегда сохраняется: вы не можете «производить энергию из ничего». И если вы отрываете электроны от атомов, вы их ионизируете, и вам на самом деле приходится тратить на это энергию — вы получаете отрицательное количество. Его нужно потратить, чтобы «выковырять электроны из дыр».

Есть ядро ​​и есть сердцевина — это две разные вещи. Вы можете выбить ядро ​​из атома, разбив его тяжелой частицей, или быстрым нейтроном, или если он подвергнется делению, или многими другими способами. Это рассматривается в других ответах.

Но ядро ​​атома — это ядро ​​плюс все электроны во внутренних оболочках. Если бы вы удалили ядро ​​атома, вы бы оставили только валентные электроны. Может показаться, что можно выбить ядро ​​​​из атома, потому что внутренние электроны более тесно связаны, чем внешние электроны. фактор единства порядка.

Но нет никакого реального механизма, чтобы сделать это внезапно, не потревожив атом. Причина в том, что быстрая частица может выбить ядро, но очень маловероятно выбить оставшиеся электроны остова, чтобы они двигались вместе с ядром --- фазовое пространство очень мало.

Это имеет практический эффект — это означает, что энергия, необходимая для выбивания ядра из кристалла тяжелого атома при столкновении, намного больше, чем энергия, необходимая для полной ионизации самых внешних электронов атома в вакууме. Это означает, что вакансии K-оболочки в тяжелом металле могут выбивать только H-изотопы из их позиций в решетке, где нет ядра, а не тяжелых атомов, потому что для выбивания ядра тяжелого атома требуется создание двух K-оболочек (самая внутренняя S -оболочка) вакансий, а это как минимум в два раза больше энергии возбуждения К-оболочки. Таким образом, хотя вакантная К-оболочка обладает достаточной энергией, чтобы выбить ядро ​​атома тяжелого металла, когерентный процесс, который это делает, недоступен, поскольку требует заговора, который одновременно выбивает ядро ​​и два электрона К-оболочки одновременно. время почти в одно и то же k,

В литературе об этом толком не говорится, но в атомной физике это наверняка понимается. Выбивающие взаимодействия берутся частица за частицей и не затрагивают атомные ядра.

В своем вопросе вы используете «ядро» для обозначения «ядра», поэтому другие ответы более уместны, но я думаю, что интересно ответить на вопрос, как указано.