А́том — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.
Моле́кула — электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных атомов.
Я́дерная фи́зика — раздел физики, изучающий строение и свойства атомных ядер, а также их столкновения.
Нукло́ны — частицы, являющиеся основными составляющими атомного ядра. К нуклонам относятся только протоны и нейтроны.
А́томное ядро́ — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса. Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом. Размеры ядер различных атомов составляют несколько фемтометров, что более чем в 10 тысяч раз меньше размеров самого атома. Атомные ядра изучает ядерная физика.
Физи́ческая хи́мия — раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики. Наиболее обширный раздел химии.
Я́дерная реа́кция — процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, который может сопровождаться изменением состава и строения ядра. Последствием взаимодействия может стать деление ядра, испускание элементарных частиц или фотонов. Кинетическая энергия вновь образованных частиц может быть гораздо выше первоначальной, при этом говорят о выделении энергии ядерной реакцией.
Изомери́я а́томных я́дер — явление существования у ядер атомов метастабильных (изомерных) возбуждённых состояний с достаточно большим временем жизни.
Я́дерная эне́ргия — энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях и радиоактивном распаде.
Радиоакти́вный распа́д — спонтанное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие нуклиды — радиоактивными (радионуклидами). Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.
Спарта́к Тимофе́евич Беля́ев — советский и российский физик, академик АН СССР (1968), доктор физико-математических наук (1962). Основные труды в области физики релятивистской плазмы, квантовой теории многих частиц, теории атомного ядра.
Изоба́ры — нуклиды разных элементов, имеющие одинаковое массовое число; например, изобарами являются 40Ar, 40K, 40Ca. Термин предложен в 1918 году британским химиком Альфредом Уолтером Стюартом.
Тео́рия оболо́чечного строе́ния ядра́ — одна из ядерно-физических моделей, объясняющих структуру атомного ядра, аналогично теории оболочечного строения атома. В рамках этой модели протоны и нейтроны заполняют оболочки атомного ядра, и, как только оболочка заполнена, значительно повышается стабильность ядра.
Деле́ние ядра́ — процесс расщепления атомного ядра на два ядра с близкими массами, называемых осколками деления. В результате деления могут возникать и другие продукты реакции: лёгкие ядра, нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным. Деление тяжёлых ядер — экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.
Нейтро́нная фи́зика — раздел физики элементарных частиц, занимающийся исследованием нейтронов, их свойств и структуры, методов получения, а также возможностями использования в прикладных и научно-исследовательских целях.
Составное ядро — теоретическая модель ядерной реакции при захвате ядром атома нейтрона, которая была разработана Нильсом Бором в 1936 году на основании исследований Энрико Ферми искусственной радиоактивности и легла в основу предложенной Яковом Френкелем капельной модели ядра. В своей революционной работе «Захват нейтрона и строение ядра» Бор написал:
Ядерные технологии — совокупность инженерных решений, позволяющих использовать ядерные реакции или ионизирующее излучение. Наиболее известные сферы применения ядерных технологий ядерная энергетика, ядерная медицина, ядерное оружие.
Ядерные модели — это методы описания свойств ядер атомов, основанные на представлении ядра в виде физического объекта с заранее известными характерными свойствами. Из-за того, что ядро представляет собой систему достаточно большого числа сильно взаимодействующих и расположенных близко друг к другу частиц (нуклонов), которые при этом состоят из кварков, теоретическое описание такой системы является очень трудной задачей. Использование моделей позволяет достичь приближённого понимания процессов, происходящих с участием атомных ядер и внутри их. Существуют различные модели ядра, каждая из них способна описать лишь ограниченную совокупность ядерных свойств. Некоторые модели выглядят даже взаимоисключающими.
Пикотехнология — гипотетический будущий уровень технологических манипуляций с веществом, в масштабе триллионных долей метра или пикометра. Это на три порядка меньше нанометра и на два порядка меньше, чем масштабы большинства химических реакций и измерений. Пикотехнология предполагает манипулирование веществом на атомном уровне. Дальнейшее гипотетическое развитие, фемтотехнология, будет связано с работой с веществом на субатомном уровне.
Избы́ток ма́ссы Δ(A, Z) нуклида AZ — разность между действительной массой M нуклида и его массовым числом A, умноженным на атомную единицу массы: Δ = M − A × а.е.м. Таким образом, избыток массы является выражением энергии связи ядра по отношению к энергии связи углерода-12, который определяет атомную единицу массы. В таблицах масс атомов обычно указывается избыток массы вместо абсолютного значения массы (последнее легко подсчитать, зная избыток массы: M = A × а.е.м. + Δ). Масса атомного ядра хорошо аппроксимируется (разница менее 0,1% для большинства нуклидов) его массовым числом, что указывает на то, что основная часть массы ядра возникает из массы составляющих его протонов и нейтронов. Если избыток массы отрицательный, то у данного ядра энергия связи больше, чем у 12С, и наоборот. По определению, избыток массы у 12С тождественно равен нулю. Если избыток массы ядра больше, чем у ядра с таким же массовым числом, но отличающимся зарядом, оно может испытывать радиоактивный бета-распад с выделением энергии Q, равной разности избытков масс этих ядер. Если ядро испытывает радиоактивный распад с вылетом нуклонов или других ядер (альфа-распад; спонтанное деление; кластерный распад; нейтронный, двухнейтронный, протонный или двухпротонный распад), энергетический эффект Q такого распада равен разности избытка масс начального ядра и избытков масс всех ядер и/или нуклонов в конечном состоянии. Любой спонтанный распад ядра возможен лишь в случае, если энергетический эффект Q распада положителен; иными словами, должно выполняться неравенство
