Номер 5, страница 243 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

5. Каков состав нуклонов?

5. Нуклоны — это общее название для протонов и нейтронов, частиц, из которых состоят атомные ядра. Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, нуклоны не являются фундаментальными (бесструктурными) частицами, а представляют собой составные частицы, относящиеся к классу барионов. Они состоят из более мелких фундаментальных частиц, называемых кварками.

Протоны и нейтроны состоят из кварков двух самых лёгких типов (ароматов): верхнего (up, u) и нижнего (down, d). Каждый нуклон состоит из трёх так называемых валентных кварков, которые и определяют его основные свойства. Кварки удерживаются вместе благодаря сильному ядерному взаимодействию.

Заряд верхнего u-кварка равен $+2/3$ элементарного электрического заряда $e$, а заряд нижнего d-кварка равен $-1/3 e$.

Протон (p) имеет положительный заряд, равный одному элементарному заряду ($+1e$). Чтобы получить такой заряд, он должен состоять из двух верхних кварков и одного нижнего кварка. Его кварковый состав обозначается как uud. Суммарный заряд протона: $q_p = q_u + q_u + q_d = (+2/3 e) + (+2/3 e) + (-1/3 e) = +1 e$.

Нейтрон (n) является электрически нейтральной частицей (заряд равен 0). Такой заряд получается при комбинации одного верхнего кварка и двух нижних кварков. Его кварковый состав обозначается как udd. Суммарный заряд нейтрона: $q_n = q_u + q_d + q_d = (+2/3 e) + (-1/3 e) + (-1/3 e) = 0$.

Ответ: Нуклоны (протоны и нейтроны) являются составными частицами, состоящими из кварков. Протон состоит из двух верхних (up) и одного нижнего (down) кварка (состав uud). Нейтрон состоит из одного верхнего (up) и двух нижних (down) кварков (состав udd).