Veličina, sastav i naboj atomskog jezgra. Masa i broj punjenja
i elementarne čestice
Poglavlje 32
Elementi nuklearne fizike
§251. Veličina, sastav i naboj atomskog jezgra. Masa i broj punjenja
E. Rutherford, istražujući prolazak -čestica sa energijom od nekoliko megaelektron-volti kroz tanke filmove zlata (vidi § 208), došao je do zaključka da se atom sastoji od pozitivno nabijenog jezgra i elektrona koji ga okružuju. Nakon analize ovih eksperimenata, Rutherford je također pokazao da atomska jezgra imaju dimenzije od približno 10 -1 4 -10 -1 5 m (linearne dimenzije atoma su približno 10 - 10 m).
Atomsko jezgro se sastoji od elementarnih čestica - protona i neutrona(Proton-neutronski model jezgra predložio je sovjetski fizičar D. D. Ivanenko (r. 1904), a potom ga je razvio V. Heisenberg).
Proton (R) ima pozitivan naboj jednak naboju elektrona i mase mirovanja m p =1,6726 10 -2 7 kg 1836m e , gdje je m e - masa elektrona. Neutron (n) - neutralna čestica sa masom mirovanja m n =1,6749 10 -2 7 kg 1839m e ,. Protoni i neutroni se nazivaju nukleoni(od lat. nucleus - jezgro). Ukupan broj nukleoni u atomskom jezgru se nazivaju maseni brojALI.
Karakterizirano je atomsko jezgro naplatiti Ze where e- protonski naboj, Z - broj naplate jezgro, jednako broju protona u jezgru i poklapa se sa serijskim brojem hemijski element u periodičnom sistemu elemenata Mendeljejeva. Trenutno poznatih 107 elemenata periodnog sistema imaju naelektrisane brojeve jezgara od Z=1 do Z=107.
Jezgro je označeno istim simbolom kao i neutralni atom: A Z X, gdje je X simbol hemijskog elementa, Z je atomski broj (broj protona u jezgru), ALI - maseni broj (broj nukleona u jezgru).
Sada je proton-neutronski model jezgra van sumnje. Razmatrana je i hipoteza o protonsko-elektronskoj strukturi jezgra, ali nije izdržala eksperimentalnu provjeru. Dakle, ako se pridržavamo ove hipoteze, onda maseni broj ALI treba da predstavlja broj protona u jezgru i razliku između maseni broj a broj elektrona mora biti jednak naboju jezgra. Ovaj model je bio u skladu s vrijednostima izotopskih masa i naboja, ali je bio u suprotnosti sa vrijednostima spinova i magnetnih momenata jezgara, energije vezivanja jezgra, itd. Osim toga, pokazalo se da je nekompatibilan sa odnos neizvesnosti (videti §215). Kao rezultat toga, hipoteza o protonsko-elektronskoj strukturi jezgra je odbačena.
Pošto je atom neutralan, naboj jezgra određuje broj elektrona u atomu. Broj elektrona određuje njihovu distribuciju po stanjima u atomu, što zauzvrat određuje hemijska svojstva atoma. Posljedično, naboj jezgra određuje specifičnosti datog kemijskog elementa, odnosno određuje broj elektrona u atomu, konfiguraciju njihovih elektronskih omotača, veličinu i prirodu unutaratomskog električnog polja.
Kerneli sa istim Z, ali drugačijim ALI(tj. sa različitim brojem neutrona N=
ALI - Z) se nazivaju izotopi, i jezgra sa istim A ali različitim Z - izobare. Na primjer, vodonik (Z=1) ima tri izotopa: 1 1 H - protij (Z=1, N=0), 2 1 H - deuterijum (Z=1, N= 1), 3 1 H - tricij (Z = 1, N = 2), kalaj - deset, itd. U velikoj većini slučajeva, izotopi istog hemijskog elementa imaju iste hemijske i gotovo iste fizičke osobine ( izuzetak su, na primjer, izotopi vodonika), određeni uglavnom strukturom elektronskih ljuski, koja je ista za sve izotope datog elementa. Primjer izobarnih jezgara su jezgra 10 4 Be, 10 5 B, 10 6 C. Trenutno je poznato više od 2000 jezgara koje se razlikuju ili po Z, ili A, ili oba.
poluprečnik jezgra je dato empirijskom formulom
R \u003d R 0 A 1 / 3, (251.1)
gdje je R 0 = (1.3-1.7) 10 -1 5 m. Međutim, kada se koristi ovaj izraz, mora se voditi računa (zbog njegove dvosmislenosti, na primjer, zbog zamućenja granice jezgre). Iz formule (251.1) proizilazi da je zapremina jezgra proporcionalna broju nukleona u jezgru. Posljedično, gustina nuklearne materije je približno ista za sve jezgre (10 17 kg/m 3).
Atomsko jezgro je otkrio engleski fizičar E. Rutherford 1911. godine u eksperimentima rasejanja α-čestica dok one prolaze kroz materiju. Šemu ovog eksperimenta dali smo mi na prvom predavanju (vidjeti sliku 1.1), ona je također data tamo. Kratki opis. Rutherfordovo iskustvo poslužilo nam je u prvom predavanju kao polazna tačka za diskusiju o planetarnom modelu atoma i problemu nestabilnosti atoma u ovom modelu. Sada će nas zanimati samo jezgro.
Nukleus- centralni masivni dio atoma, koji se sastoji od protona i neutrona. Gotovo cijela masa atoma koncentrisana je u jezgru (više od 99,95%). Veličine jezgara su oko 10 -15 ÷10 -14 m. Jezgra imaju pozitivan naboj, višestruko elementarnog naboja e:
Poziva se cijeli broj Z broj naplate. Poklapa se sa rednim brojem elementa u periodičnom sistemu elemenata (vidi predavanje 9, § 2).
Jezgro se sastoji od protona i neutrona (u nastavku ćemo pojasniti ovu izjavu).
Termin "proton" (od grčkog protos - prvi) uveo je Rutherford ranih 1920-ih. Proton je označen simbolom "p", ima sljedeće karakteristike.
Proton- jedna od dve stabilne elementarne čestice(još jedna stabilna čestica je elektron).
masa protona:
ovdje je m e masa elektrona.
AT nuklearna fizika a u fizici elementarnih čestica uobičajeno je da se mase izražavaju u jedinicama energije, množeći njihovu vrijednost u SI sistemu, kvadratom brzine svjetlosti od 2, u skladu s relativističkom formulom koja povezuje masu a čestica na njenu energiju mirovanja (vidi Dio 1, (12.7)): W 0 = m s 2 .
Dakle, masa čestice jednaka 1 MeV (tačnije, 1 MeV / s 2) u SI sistemu će biti jednaka:
Izražena u MeV, masa elektrona je:
protonski naboj- jednako je elementarnom:
Proton ima spin s = 1/2 i, prema tome, poštuje Paulijev princip isključenja (vidjeti predavanje 9, § 1).
Proton ima svoje magnetni moment :
Jedinica mjerenja magnetskog momenta tzv nuklearni magneton . (Uporedi s Bohrovim magnetonom uvedenim u 2. dijelu formulom (13.19), gdje je u formuli sličnoj (16.7) masa elektrona m e bila na mjestu m p, što znači da je nuklearni magneton 1836 puta (vidi (16.2)) manji nego Borov magneton). Magnetski moment protona je približno 660 puta manji od magnetnog momenta elektrona.
Neutron otkrio je 1932. engleski fizičar D. Chadwick, učenik Rutherforda. Oznaka neutrona je simbol "n". Električni naboj neutrona je nula.
Neutronska masa:
Budući da je masa neutrona veća od mase protona, on je nestabilan i raspada se u slobodnom stanju prema shemi:
evo simbola elektrona,
Simbol za antineutrino.
Vrijeme koje je potrebno da se polovina prvobitnog broja neutrona raspadne ( poluživot ) T 1/2 ≈ 12 minuta.
Neutron, kao i proton, ima spin s=1/2 i stoga poštuje Paulijev princip isključenja.
Uprkos svojoj električnoj neutralnosti, neutron ima sopstveni magnetni moment :
Znak "-" označava da je magnetni moment usmjeren protiv mehaničkog (spin). Ova činjenica već ukazuje na prisustvo unutrašnje strukture u neutronu.
Odnos magnetskog momenta protona i magnetnog momenta neutrona je jednak 3/2 sa velikom preciznošću. Objašnjenje za to je dato na osnovu koncepta kvarkova struktura protona i neutrona.
Proton-neutronski model atomsko jezgro je 1932. predložio sovjetski fizičar D. Ivanenko nakon otkrića neutrona. Zatim je ovaj model razvio njemački fizičar W. Heisenberg.
Protoni i neutroni imaju uobičajeno ime nukleoni, tj. nuklearnih dijelova. Imajte na umu da je neutron stabilna čestica u jezgru.
Ukupan broj nukleona u jezgru označava se slovom A i zove se maseni broj jezgra.
Broj neutrona u jezgru je označen slovom N. Ako uzmemo u obzir da je broj protona u jezgru (broj naboja) označen slovom Z, tada za broj neutrona imamo:
Prema modernim konceptima, protoni i neutroni se sastoje od kvarkovi i gluoni i atomsko jezgro složen sistem, koji se sastoji od velikog broja kvarkova, gluonskih i mezonskih polja koji međusobno djeluju. Zadatak konzistentnog teorijskog opisa atomskog jezgra postavljen je u okviru kvantna hromodinamika. Međutim, zbog svoje složenosti, ovaj problem još nije riješen.
Kada se opisuje atomsko jezgro i nuklearne reakcije koje se odvijaju pri niskim energijama (≤ 1 GeV po nukleonu), može se pretpostaviti s dobrom točnošću da se jezgro sastoji od dobro definiranog broja nukleona koji se kreću nerelativističkim brzinama (v 2 /c 2 ~ 0.1).
Veličina kernela prilično precizno definisan formulom:
ovdje F - fermi - jedinica za dužinu u nuklearnoj fizici, jednaka 10 -15 m.
Sljedeći simbol se koristi za označavanje jezgara:
ovdje je X hemijski simbol ovog elementa u periodnom sistemu, A je maseni broj, Z je broj naboja.
Zovu se jezgra sa istim Z, ali različitim A izotopi. Hemijska svojstva elemenata određuju valentni elektroni.
Protoni imaju isti broj elektrona, dakle na svoj način hemijska svojstva atomi protona su potpuno isti.
Većina hemijskih elemenata ima nekoliko stabilnih protona. Na primjer, vodonik ima tri izotopa:
Obični vodonik i deuterijum su stabilni, tricijum je radioaktivan, poluživot mu je T 1/2 = 12,35 godina.
Kraj rada -
Ova tema pripada:
PREDAVANJE N 1 Kratki istorijski podaci. Toplotno zračenje. Zračenje crnog tela. Kirchhoffov zakon. Rezultati predavanja N 1
PREDAVANJE N Kratki istorijski podaci toplotno zračenje Zračenje crnog tijela Kirchhoffov zakon Rezultati predavanja N... PREDAVANJE N Problem zračenja crnog tijela Plankova formula Zakon... PREDAVANJE N Problem fotoelektričnog efekta Ajnštajnova jednačina za fotoelektrični efekat Rezultati predavanja N...
Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:
Šta ćemo sa primljenim materijalom:
Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:
| tweet |
Sve teme u ovoj sekciji:
Problem zračenja crnog tijela. Plankova formula. Stefan-Boltzmanov zakon, Bečki zakon
§ 1. Problem zračenja crnog tijela. Planckova formula Problem radijacije crnog tijela je bio da
Stefan-Boltzmanov zakon i Bečki zakon
Iz (1.11) za apsolutno crno tijelo, kada je rω = f(λ,T), dobijamo energetsku luminoznost R(T) integracijom funkcije f(ω,T) (2.2) u cijelom frekventnom opsegu.
problem fotoelektričnog efekta
Fotoelektrični efekat je emisija elektrona od strane supstance pod dejstvom elektromagnetnog zračenja. Takav fotoelektrični efekat naziva se eksterni. O njemu ćemo u ovome govoriti
Rezultati predavanja N 3
1. Fotoelektrični efekat je emisija elektrona od strane supstance pod uticajem elektromagnetnog zračenja. 2. Eksperimentalne studije fotoelektrični efekat, dat 1900-1904, to je pokazao
Borova teorija atoma vodika
Atom vodika je najjednostavniji od svih atoma. Njegovo jezgro je proton elementarne čestice. Masa protona je 1836 puta veća od mase elektrona, zbog čega se jezgro može smatrati nepokretnim u prvoj aproksimaciji
Uslov za stacionarnost stanja atoma je kvantizacija ugaonog momenta elektrona L.
Kada se elektron kreće duž kružne orbite poluprečnika rn (n = 1,2,3,...), njegov ugaoni moment Ln = mevrn mora biti višekratnik Planckove konstante podijeljen sa 2
Rezultati predavanja N 4
1. Jednačina kretanja elektrona u planetarnom modelu atoma, napisana na osnovu drugog Newtonovog zakona, dozvoljava atomu bilo koju veličinu, dok iskustvo pokazuje da je veličina atoma reda 10-1.
Energija fotona
4. Momentum fotona
De Broljeva hipoteza. Talasna svojstva elektrona
Prema de Broglieovoj hipotezi, bilo kojoj pokretnoj čestici sa energijom E i momentom odgovara talas frekvencije v = E/h, talasne dužine λ = h/p i talasnog vektora. Baš kao u slučaju pho
Relacije nesigurnosti su posljedica dualnosti talasa i čestica kvantnih objekata.
Mnogo pre stvaranja kvantna mehanika u optici je poznat odnos između dužine niza svjetlosnih valova Δx i nesigurnosti valnog broja ovog vlaka Δk:
Schrödingerova jednadžba
Talasna jednadžba koja vam omogućava da pronađete valnu funkciju čestice koja se kreće u datom polju sile ima sljedeći oblik:
Rješenje Schrödingerove jednadžbe za najjednostavnije slučajeve: slobodna čestica i čestica u beskonačno dubokoj jednodimenzionalnoj potencijalnoj bušotini
Za slobodnu česticu potencijalna energija je U ≡ 0. Schrödingerova jednačina (7.3) u ovom slučaju izgleda ovako:
Rezultati predavanja N 7
Talasnu jednačinu za funkciju Ψ dobio je 1926. E. Schrödinger i nosi njegovo ime, Schrödingerova jednačina. Za jednu česticu koja se kreće u vanjskom polju, ona ima sljedeći oblik (vidi (7.
Rezultati predavanja N 8
1. Formula (8.3) za energiju stacionarnih stanja atoma vodika, dobijena na osnovu Schrödingerove jednadžbe, poklapa se sa sličnom formulom (4.8) dobijenom u Borovoj teoriji atoma vodika, m
Spin elektrona. Paulijev princip. Fermioni i bozoni.
Kao što je pomenuto na kraju § 3 prethodnog predavanja, spektralne linije atomi vodonika pokazuju finu strukturu. Fina struktura je svojstvena spektrima svih atoma. Za objašnjenje
Objašnjenje temperaturne zavisnosti toplotnih kapaciteta gasova
U 4. dijelu, predavanje N 4, govorilo se o grafikama eksperimentalne zavisnosti toplotni kapaciteti CV za dva gasa: jednoatomni argon (Ar) i dvoatomni vodonik (H2). Grafički napredak za
Rezultati predavanja N 9
1. Elektron ima svoj ugaoni moment LS , koji nije povezan sa kretanjem u prostoru. Intrinzični modul ugaonog momenta određen je spin kvantnim brojem
Elektronski gas u modelu jednodimenzionalne beskonačno duboke potencijalne bušotine. Elektronski plin u modelu beskonačno duboke trodimenzionalne potencijalne bušotine
Valentni elektroni u metalu može da se kreće sasvim slobodno unutar zapremine metalnog uzorka. Potencijalna energija elektron u metalnom uzorku je približno konstantan, ali
Elektronski plin na T > 0. Fermi-Diracova raspodjela
Rice. 11.1 Gornje slike 11.1 prikazuju jednodimenzionalni potencijalni bunar ispunjen sa
Rezultati kvantne teorije električne provodljivosti metala
U 4. dijelu ovog kursa data je formula (6.9) za σ - specifičnu provodljivost, koju je P. Drude dobio u okviru klasične teorije električne provodljivosti:
Bozoni. Bose-Einstein distribucija
Bozon je čestica ili (kvazičestica - poput, na primjer, fonona - kvant elastičnih vibracija u čvrste materije) sa nultim ili cjelobrojnim spinom. Za bozone
Rezultati predavanja N 12
1. Kvantna teorija električna provodljivost metala daje formulu (12.2) za specifičnu provodljivost σ:
Poreklo energetskih pojaseva u kristalima. Metali
Fizički, porijeklo trakaste strukture u kristalu povezano je sa formiranjem kristala od N atoma, od kojih svaki u slobodnom stanju ima diskretni elektronski energetski spektar (sa
Intrinzična provodljivost poluprovodnika
Među elementima periodnog sistema, germanijum i silicijum su tipični poluprovodnici. Zaporni pojas za germanijum je 0,66 eV, za silicijum je 1,1 eV (na T = 300 K). Sadrži 4 valentna elementa
Rezultati predavanja N 13
Kada se atomi spoje u kristal, oni nivoi energije zbog Paulijevog principa, pretvaraju se u sistem vrlo blisko raspoređenih podnivoa – dozvoljene energije
Donorske nečistoće, poluvodiči n-tipa
Za tetravalentne poluprovodnike germanija (Ge) i silicijuma (Si), donorske nečistoće su atomi petovalentnih elemenata kao što su fosfor (P), arsen (As), sa
akceptorske nečistoće. poluvodiči p-tipa
Akceptorske nečistoće za germanijum i silicijum su atomi trovalentnih elemenata kao što su bor (B), aluminijum (Al), galijum (Ga), indijum (In). Naziv "akce
Prijelaz elektron-rupa. poluvodička dioda
Napravimo kontakt od dva poluprovodnika, od kojih je jedan p-tipa, a drugi n-tipa, kao što je prikazano na slici 14.3. Takav kontakt se naziva spoj elektron-rupa ili p-n spoj.
Poluprovodnička trioda - tranzistor
Poluvodička trioda ili tranzistor je elektronički uređaj dizajniran za pojačavanje, generiranje i pretvaranje električnih signala. Sastoji se od dva p-n spojevi kreiran u
Rezultati predavanja N 14
Atomi petovalentnih elemenata kao što su fosfor (P), arsen (As), antimon (Sb) koji se dodaju kristalnoj rešetki tetravalentnih poluprovodnika germanijum (Ge) ili silicijum (Si) nazivaju se
Optički rezonator
Za transformaciju superluminiscencije u generaciju lasersko zračenje potrebno je imati pozitivnu povratnu informaciju koju osigurava optički rezonator.
Načini stvaranja populacione inverzije
Proces stvaranja populacijske inverzije naziva se pumpanje. Ovisno o strukturi aktivnog medija, različite vrste pumpanje. U čvrstim materijama i tečnostima
Vrste lasera i njihova primjena
Prema načinu rada laseri se mogu podijeliti na impulsne i kontinuirane. Prema vrsti aktivnog medija, laseri se dijele na plinske, tekuće, poluvodičke
Rezultati predavanja N 15
Laser, ili optički kvantni generator, je uređaj koji generiše koherentne elektromagnetne talase usled prisilne emisije svetlosti od strane aktivnog medija.
Defekt mase i energija vezivanja atomskog jezgra. nuklearne snage
Kao što iskustvo pokazuje, masa jezgra mn manja je od ukupne mase nukleona koji čine jezgro. Ovu činjenicu objašnjavaju relativističke mehanike na osnovu forme
Rezultati predavanja N 16
Jezgro je centralni masivni dio atoma, gdje je koncentrisano više od 99,95% mase atoma. Jezgro ima pozitivan naboj qR, višekratnik elementarnog naboja
Neki podaci iz istorije otkrića fisije jezgra uranijuma
Nakon otkrića neutrona, fizičari su dobili na raspolaganju česticu sposobnu, zbog odsustva naboja, da prodre u bilo koje, uključujući i teške, jezgre. Studije uticaja neutrona na jezgra,
Lančana nuklearna reakcija. Nuklearna bomba
Nakon otkrića fisije uranijuma, W. Zinn i L. Szilard, kao i G.N. Flerov je pokazao da tokom fisije jezgra uranijuma izleti više od jednog neutrona. Dalja istraživanja
Nuklearni reaktor
Nuklearni reaktor je postrojenje koje sadrži nuklearno gorivo u kojem se kontrolira nuklearna reakcija. Kao fisiona tvar u reaktorima, prirodna (ili neznatno
Reakcija fuzije atomskih jezgara. Problem kontroliranih termonuklearnih reakcija
Kao što je već navedeno u § 2 ovog predavanja, tokom reakcije nuklearne fuzije (fuzije) lakih atomskih jezgara oslobađa se veoma velika količina energije. Ali da bi se atom spojio
Zakon radioaktivnog raspada
Zakon radioaktivnog raspada daje zavisnost N(t) -broja radioaktivnih jezgara o vremenu. Pošto se pojedina radioaktivna jezgra raspadaju nezavisno jedno od drugog, možemo pretpostaviti da je broj jezgara d
Interakcija radioaktivnog zračenja sa materijom
Ljudi nisu u stanju da detektuju zračenje svojim čulima. Stoga je važan zadatak proučavanje karakteristika interakcije različitih radioaktivnih zračenja s materijom.
Metode za registraciju jonizujućeg zračenja
Brzo nabijene čestice prolazeći kroz materiju ostavljaju za sobom trag joniziranih i pobuđenih atoma. Neutroni i γ-kvanti, u interakciji s jezgrima i atomima, stvaraju sekundarni brz
Rezultati predavanja N 18
1. Radioaktivnošću se naziva svojstva atomskih jezgara da spontano mijenjaju svoj sastav (naboj z i maseni broj A) emitiranjem elementa
Proton-neutronski model strukture jezgra predložio je 1932. sovjetski naučnik Ivanenko D.D. i njemački fizičar W. Heisenberg gotovo istovremeno.
U ovom modelu jezgro je središnji dio atoma, u kojem je gotovo cijela masa atoma i njegova pozitivna električni naboj. Prema ovom modelu, sva jezgra atoma sastoje se od elementarnih čestica: protona (p) i neutrona (n), za koje se smatra da su dva stanja naelektrisanja jedne čestice. nukleon.
Naboj protona je pozitivan, numerički jednak naboju elektrona 1,6 10 -19 C. Neutron nema naboj. Masa mirovanja protona je 1836 puta veća od mase mirovanja elektrona, masa neutrona je veća od mase protona za 2,5 mase elektrona. Proton i neutron imaju polucijeli spin i pripadaju klasi fermionskih čestica.
Naboj jezgra je vrijednost Ze, gdje je e elementarni naboj Z je broj naboja jednak rednom broju elementa u periodnoj tablici Mendeljejeva, što znači broj protona u jezgru. Trenutno su poznati elementi sa Z od 1 do 107. Slovo N označava broj neutrona u jezgru. Ukupan broj nukleona u jezgru naziva se masenim brojem A:
Simboli se koriste za označavanje atomskih jezgara. Ako je X simbol hemijskog elementa, onda je simbol za jezgro ili ili. Za većinu jezgara N≥Z. Za lake elemente ≃ 1, za teške elemente (na kraju periodnog sistema) ≃ 1.6. Zovu se jezgra sa istim brojem naelektrisanja Z, ali različitim masenim brojevima A izotopi. At izotopi u jezgru sadrže različit broj neutrona.
Dakle, vodonik ima 3 izotopa: - protijum (češće samo vodonik) Z=1, N=0, A=1;
Deuterijum Z=1, N=1, A=2;
Tricijum Z= 1, N= 2, A= 3.
Kalaj ima 10 stabilnih izotopa. Uranijum (Z = 92) ima 12 izotopa sa masenim brojevima od 228 do 239. Prirodni uranijum sadrži uglavnom 2 izotopa (0,7%) i (99,3%).
Zovu se jezgra sa istim masenim brojem A, ali različitim brojevima naelektrisanja Z izobare. Na primjer, jezgro izotopa sumpora i jezgro izotopa argona su izobare. Postoje i izobarične trijade:,,. U prirodi postoji oko 300 stabilnih (stabilnih izotopa) i oko 1000 umjetnih (radioaktivnih).
Jezgro ima svoj ugaoni moment (spin) jednak vektorska suma spinova njegovih sastavnih nukleona. Spin znači okretanje kvantni broj. Za protone i neutrone on je jednak 1/2, a kvantni broj magnetnog spina m Z = ± 1/2. Za izračunavanje spina jezgra bitna je parnost ili neparnost brojeva Z i N. Parno-parna jezgra imaju nula okretaja u osnovnom stanju. Za neparne-neparne - vrtnje imaju cjelobrojne vrijednosti. Parno-neparni imaju polucijele vrijednosti 1/2; 3/2; 5/2 itd.
Nuklearne čestice imaju svoje magnetni momenti, čiji je zbir određen nuklearnog magnetnog momenta općenito. Jedinica mjerenja magnetnih momenata je nuklearni magneton μ otrov, sličan Borovom magnetonu
gdje je m p masa protona. Može se vidjeti da je nuklearni magneton 1836,5 puta manji od Borovog magnetona, što implicira da su magnetska svojstva atoma određena magnetnim svojstvima elektrona.
Magnetski moment protona μ p i neutrona μ n su
