Атом ядроларининг асосий хусусиятлари. Ядро таркибидаги зарядлар ҳақида маълумотлар. Электр ва барион заряд. Жуфт‑жуфт, жуфт‑тоқ, тоқ‑тоқ ядролар. Изотоп, изобар, изотон, изомер ва кўзгу ядролар. Ядронинг массаси ва боғланиш энергияси

Атом ядроси таркибига кирадиган элементар заррачалар тўғрисида қисқача маълумотлар.
Электрон . Электрон кекса элементар заррача бўлиб ҳисобланади. Унинг очилиши 1897 йил Ж.Ж.Томсонга тегишли.
Электроннинг заряди аниқ ҳозирги замон заряд миқдори:
.
Электрон массаси:
,
Энергетик бирликда:
.
Электрон спини , ( бирликда); проекцияси иккита қийматга эга: ва . Электронлар Ферми‑Дирак статистикасига бўйсунади (улар фермионлар бўлади), улар учун Паулининг ман этиш принципи ўринли бўлади.
Хусусий ҳолда электроннинг магнит моменти Дирак назариясига асосан Борнинг бир магнитонига тенг.
.
1948-йилда Ю.Швингер бўйича электроннинг магнит моменти билан Бор магнетони орасида фарқ борлиги аниқланган:
.
Электрон (ҳозирча) структурага эга бўлмаган элементар заррача, унинг ўлчами (радиуси):

Электрон электромагнит, кучсиз (гравитацион) таъсирлашишларда қатнашади, кучли таъсирлашишларда қатнашмайди, улар лептонлар синфига киради. Электрон абсолют стабиль заррача: яшаш вақти . Электроннинг сочилишида электр заряд сақланиш қонуни сақланади. Электроннинг емирилиш вақти .
Протон . Протон 1919 й. Э.Резерфорд томонидан кашф қилинган. 1925-йилда П.Блэкетт биринчи марта қуйидаги реакцияда протонни кузатган.
.
Ядронинг заряди ва барион заряд, изотопик спин.
Атом ядроси ўзининг заряди билан характерланади, бу ерда протон заряди ( ), ядронинг заряд сони, бу сон ядродаги протонлар сонига тенг ва Д.И.Менделеев даврий системасидаги химик элементнинг (Х) тартиб рақамини ифодалайди. Ҳозирги вақтда Д.И.Менделеев даврий системасида 118 та элементлар маълум, улар дан ядроларнинг ядро сонлари мавжуд. Атомнинг тартиб номери электрон заряди абсолют катталиги бирлигида ядронинг электр зарядига тенг. Атом нейтрал бўлганлиги учун, ядро заряди атомдаги электронлар сонини аниқлайди. Атом ядросининг яна муҳим хусусияти заряддир. Ядро заряди ядрони ташкил этган зарралар зарядлари йиғиндисига тенг бўлишидир.
Электронлар сонига қараб атомнинг химик хоссаси аниқланади, шунга ўхшаш ядро заряди химик элементнинг специрикасини аниқлайди, яъни атомдаги электронлар сонини, электрон қобиғидаги конфигурациясини, катталигини ва ички атомнинг электр майдони характерини аниқлайди.
Электр заряди бутун сон ўлчамига эга, турли таъсирлашишларда ўзининг миқдорини сақлайди (электр зарядининг сақланиш қонуни).
Ядроларнинг масса сони А ядронинг барион зарядини, яъни В ни аниқлайди, ядроларнинг барион заряди, одатда уларнинг таркибидаги нуклонларнинг тўла сонига тенг бўлади. Барион зарядининг сақланиш қонуни атом ядроларининг стабиллигини таъминлайди. Барча заррачаларнинг барион зарядлари бутун сонлидир.
Электрон ва квантининг барион заряди нольга тенг, протон ва нейтроннинг барион заряди бирга тенг.

Барча заррачаларнинг барион зарядлари алгебраик йиғиндиси қандай жараёнлар бўлмасин ўзгармасдан қолади
1925-1927 йилларда В.Гейзенберг, Э.Шредингер, Н.Бор, М.Борна ва П.Дирак томонларидан яратилган квант механикаси асосида электрон қобиғининг хоссаси аниқланди.
Атом ядроси‑бир заррачага тўғри келадиган боғланиш энергиясига эга бўлган ҳаддаан ташқари турғун бўлган ҳолат.
Ядро заряди ядродаги протонлар сонига ёки Менделеевнинг элементлар даврий системасидаги элементнинг тартиб рақамига тенг.
1.Зарядни аниқлашнинг коьпгина усуллари мавжуд. Жумладан, 1913 йилда инглиз олими Мозли қонунига кўра, бунда ядро зарядини ядро атоми қобиғидан чиқаётган характеристик рентген нурлар частотаси орасидаги боғланиш кўра аниқлаш мумкин.
Характеристик рентген нурланиши атомнинг ички (масалан, ҳ.к.) қобиқларида ҳосил бўлган бўш ўринларни юқори қобиқдаги электронлар эгаллаганда ҳосил бўлади. Нурланиш сериялардан иборат бўлиб, характеристик рентген нурланиш частотасини (ν) тажрибада ўлчаб, элементнинг тартиб номери Z ни аниқлаш мумкин.
Атом ядросининг зарядини 1920 йилда Чедвик қўллаган усули билан ҳам аниқлаш мумкин. Бунда -зарраларнинг юпқа металл (плёнка) лардан сочилиши учун Резерфорд келтириб чиқарган формуладан фойдаланилади:
(3)
бунда: dN-θ бурчак йўналишидаги dΩ-фазовий бурчак ичида сочилган -зарралар сони, N_α –-зарраларнинг дастлабки сони, n – муҳитнинг ҳажм бирлигидаги ядролар сони, d – муҳит ќалинлиги.
Берилган радиоактив препарат учун -зарраларнинг тезлиги -маьлум. Резерфорд тажрибаси (1.3) ёрдамида сочилган -заррачаларни ҳисоблаб, сочувчи ядро зарядини топиш мумкин.
Электр зарядининг миқдори барча ядро жараёнларида сақланади. Бунга электр зарядининг сақланиш қонуни деб аталади. Шунга кўра ядро реакциялари ва емирилишларида заряд балансига кўра аниқлаш мумкин.