Page 134 - physics6

120 ฟิสิกส์ เล่ม 6 ฟิสิกส์ เล่ม 6 บทที่ 20 | ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค 121

ไปเป็นนิวเคลียสชนิดใหม่ที่มีจำานวนโปรตอนเพิ่มขึ้นแต่จำานวนนิวตรอนลดลง และมีเสถียรภาพมากกว่า
ส่วนบริเวณที่อยู่ใต้แถบเสถียรภาพ เป็นบริเวณที่นิวเคลียสมีสัดส่วนของจำานวนนิวตรอนต่อ

จำานวนโปรตอนน้อยเกินไป และมีแนวโน้มจะสลายให้บีตาบวก (beta-plus decay) เพื่อเปลี่ยนไป
เป็นนิวเคลียสชนิดใหม่ที่มีจำานวนโปรตอนลดลงแต่จำานวนนิวตรอนเพิ่มขึ้น และมีเสถียรภาพมากกว่า

รัศมีของนิวเคลียส
ึ
ี
นิวเคลียสของอะตอมส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นทรงกลมและมีรัศมีโดยเฉล่ยข้นกับเลขมวล
ตามสมการ
1
r aA 3
-15
โดยที่ a = 1.2 × 10 เมตร และ A คือ เลขมวล
-15
ดังนั้น อะตอมไฮโดรเจน ซึ่งมีเลขมวลเท่ากับ 1 จะมีรัศมีของนิวเคลียสประมาณ 1.2 × 10
-15
เมตร ส่วนทองคำาซึ่งมีเลขมวลเท่ากับ 197 มีรัศมีของนิวเคลียสประมาณ 7.0 × 10 เมตร
-15
ทั้งนี้ จะเห็นได้ว่า 10 เมตร หรือ 1 เฟมโตเมตร เป็นค่าที่ใช้กันบ่อยในการศึกษาทางด้าน
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ดังนั้น เพื่อความสะดวก จึงได้มีการเรียกชื่อปริมาณดังกล่าวด้วยคำาสั้น ๆ ว่า แฟร์มี
ตามชื่อของ เอนรีโก แฟร์มี (Enrico Fermi) ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีที่มีผลงานสำาคัญทางด้าน

ฟิสิกส์นิวเคลียร์ โดยกำาหนดให้
-15
1 fm = 10 m
โดยทั่วไป รัศมีของนิวเคลียสของธาตุต่าง ๆ จะมีค่าในระดับเเฟร์มี ซึ่งถือว่าน้อยมากเมื่อ
-10
เทียบกับขนาดของอะตอมซึ่งมีค่าประมาณ 10 เมตร หรือ 1 อังสตรอม (A)

อังสตรอม (A) เป็นหน่วยที่ตั้งขึ้นตามชื่อของ อังเดร โจนาส อังสรอม (Anders Jonas
Ångström) นักฟิสิกส์ชาวสวีเดน ผู้ที่ศึกษาสเปกตรัมของดวงอาทิตย์และได้เสนอให้ใช้หน่วยของ
-10
ความยาวคลื่นของสเปกตรัมของดวงอาทิตย์เป็นจำานวนเท่าของ 10 เมตร ซึ่งต่อมา หน่วยดังกล่าว
ได้รับการเรียกตามชื่อของเขา

ในการพิจารณาขนาดของอะตอม เนื่องจากอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อยู่รอบนิวเคลียสของอะตอม
ไม่มีตำาแหน่งที่แน่นอน จึงไม่สามารถระบุขอบเขตที่ชัดเจนของอะตอมได้ อีกทั้ง โดยทั่วไป อะตอม
จะไม่อยู่เป็นอะตอมเดี่ยว แต่จะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมอื่นไว้ตั้งแต่ 1 อะตอมขึ้นไป ดังนั้น

ขนาดของอะตอมจึงบอกด้วย รัศมีอะตอม (atomic radius) ซึ่งกำาหนดให้มีค่าครึ่งหนึ่งของระยะ
ระหว่างนิวเคลียสของอะตอม 2 อะตอมที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมไว้ด้วยกันหรืออยู่ชิดกัน
ซึ่งโดยทั่วไปอะตอมมีรัศมีประมาณ 1 - 2 อังสตรอม

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี