A cseppmodell
(1936)
A kísérleti tapasztalatokat
jól visszaadó és elég szemléletes magmodell a cseppmodell, amely az atommagot
bizonyos értelemben olyannak tekinti, mint a vízcseppet.
Az
egyik tapasztalat, hogy a tömegszám növekedésével a mag sűrűsége nem
változik.
A
másik tény, hogy a tömegszám növekedésével a mag felülete kevésbé növekszik,
mint a térfogata.
E két dolog a magban
lévő energiákat jelentősen meghatározza.
-
A magban a tömegszám növekedésével
nő a fajlagos kötési energia, mert újabb és újabb nukleonok között jelenik
meg vonzó kölcsönhatás. Ez az energiajárulék a tétfogati
energia, amely az erős kölcsönhatásból származik.
-
A kötési energiát csökkenti
az, hogy a mag felületén elhelyezkedő nukleonok nincsenek minden oldalról
körülvéve, ezért csak a belül lévők képesek kölcsönhatásba lépni. Ezek
a nukleonok nem vesznek részt teljes intenzitással a kötésben. Ezt az energiajárulékot
felületi energiának nevezzük.A tömegszám növekedésével az összes
nukleonhoz képest egyre kevesebb lesz a felszín, így ennek a járuléknak
a jelentősége csökken.
-
Most lehet rátérni
a fajlagos kötési energia-tömegszám grafikon elemzésére.
-
Kezdetben
a tömegszám növekedésével a fajlagos kötési energia nő. Kis tömegszámnál
aránylag nagy a felületi energia. A tömegszám növekedésével a térfogat
gyorsabban növekszik, mint a felület, ezért a térfogati energia gyorsabban
növekszik, mint a felületi energia.
A fajlagos
kötési energia növekedése egészen az 56-os tömegszámig tart. A vas fajlagos
kötési energiája a legnagyobb, mérések szerint 8,81 MeV.
-
A tömegszám
növekedésével növekszik a mag mérete, és nő a benne található protonok
száma is. Az elektromos taszítás ekkor már számottevővé válik, mivel az
elektromos kölcsönhatás nagyobb hatótávolságú. Így a nagyobb protonszám
miatt növekszik a egyes protonokra ható taszítás.