Естественные науки

, почему кроме водорода нет других элементов чьи ядра состояли бы только из протонов?

Потому что протоны электрически одинаково заряжены. Из-за этого они отталкиваются друг от друга. И ничто не может удержать их вместе. Для их удержания вместе им нужен сильный "клей". Этот "клей" им дают нейтроны, наличие которых в ядре включает в действие ядерное взаимодействие, которое способно удержать одноименно заряженные частицы вместе друг с другом.
Сергей Щербаков
Сергей Щербаков
9 278
Лучший ответ
Если бы все ядра состояли только из протонов, масса ядра была бы пропорциональна его заряду, так как и масса, и заряд ядра были бы пропорциональны числу протонов. Однако на самом деле такой пропорциональности нет.

Так, масса ядра гелия в 4 раза больше массы ядра атома водорода, а заряд ядра гелия всего лишь в 2 раза больше заряда ядра водорода.

Кроме того, выяснилось, что существуют ядра с одинаковым зарядом, но разными массами. Такие ядра назвали изотопами. Существование изотопов также противоречило предположению о том, что ядра состоят только из протонов: ведь в таком случае ядра с разной массой обязательно должны были бы иметь и разный заряд.
.
Потому что в этом случае складываются два фактора.

1. Нуклоны - фермионы, а в одном квантовом состоянии более одного одинакового фермиона находиться не может. Если первый нуклон находится в низшем (по энергии) квантовом состоянии, то второй в принципе может быть в аналогичном, но с противоположном направлением спина, а третий будет уже в более высоком. Оказывается, что даже для случая 2 нейтронов ядерных сил недостаточно для образования состояния с положительной энергией связи.

2. А для случая протонов еще добавляется кулоновское отталкивание.
Сергей Хабаров
Сергей Хабаров
56 444
Хитро там всё. Если совсем упрощенно: то протоны в ядре расталкиваются, т. к. имеют одинаковый заряд, но и протоны, и нейтроны в ядре стягиваются сильным ядерным взаимодействием (ну типа притяжения).
В общем если будут одни протоны, то сила расталкивания больше и ядро разваливается. Если вперемешку, то сильное взаимодействие сильней, и ядро держится. В общем как-то сильно упрощенно так.

ПыСы: Есть Гелий-2, из двух протонов, живёт 10 в минус 9 секунды
Если очень грубо, то при большем количестве протонов, нужно большее количество "склеивающих" их нейтронов. В атоме водорода только один протон, который "склеивать" ни с чем не надо.
Ядро атома простого водорода действительно состоит из одного единственного протона. Ядро атома дейтерия имеет в составе один протон и один нейтрон. Трития - один протон и два нейтрона.
Кроме обычного водорода из одних протонов состоит ядро атома гелия - только два протона в ядре.
Теоретически ядро атома любого химического элемента МОЖЕТ состоять только из протонов.

Поправлюсь, ядро атома гелия состоит не только из протонов, там ещё один или два нейтрона.
Ирина Зеленкина неправильно, без нейтронов ядра будут нестабильными
Потому что нет