Inti atom terdiri dari nukleon, yang dibagi menjadi proton dan neutron.
Symbolic Symbolic Nuclei Atom:
A- jumlah nukleon, mis. Proton + neutron (atau berat atom)
Z- jumlah proton (sama dengan jumlah elektron)
N - Jumlah neutron (atau nomor atom)
Daya nuklir
Bertindak antara semua nukleon di inti;
- daya tarik;
- jarak dekat
Nukleon tertarik satu sama lain dengan kekuatan nuklir, yang sama sekali tidak seperti gravitasi atau elektrostatik. . Pasukan nuklir jatuh dengan sangat cepat dengan jarak. Jari-jari aksi mereka sekitar 0,000 000 000 001 meter.
Untuk panjang ultra-panjang ini mengkarakterisasi ukuran atom nukle, penunjukan khusus diperkenalkan - 1 FM (untuk menghormati fisika Italia E. Fermi, 1901-1954). Semua nuklei memiliki dimensi beberapa peternakan. Radius pasukan nuklir sama dengan ukuran nukleon, sehingga kernel adalah sekelompok masalah yang sangat padat. Mungkin yang paling padat pada kondisi duniawi.
Pasukan nuklir adalah interaksi yang kuat. Mereka berulang kali melebihi kekuatan coulomb (pada jarak yang sama). Shorthestration membatasi aksi kekuatan nuklir. Dengan peningkatan jumlah nukleon, kernel menjadi tidak stabil, dan oleh karena itu sebagian besar nukleus pusing radioaktif, dan mereka tidak dapat ada sepenuhnya sulit sama sekali.
Jumlah akhir elemen di alam adalah konsekuensi dari kekuatan nuklir jarak pendek.
Bangunan Atom - Kelas! Fisika Naya
Tahukah kamu?
Di tengah abad XX, teori inti memperkirakan keberadaan elemen stabil dengan angka urutan Z \u003d 110 -114.
Di Dubna, elemen ke-114 dengan massa atom A \u003d 289 diperoleh, yang "hidup" hanya 30 detik, yang sangat panjang untuk atom dengan kernel ukuran ini.
Saat ini, para ahli teori sudah membahas sifat-sifat nuklei super berat dengan berat 300 dan bahkan 500.
Atom dengan angka atom identik disebut isotop: di tabel Mendeleeev
Mereka terletak di sel yang sama (dalam ISOS Yunani - sama, Topos - tempat).
Sifat kimia isotop hampir identik.
Jika item dalam total alam - sekitar 100, maka isotop - lebih dari 2000. Banyak dari mereka tidak stabil, yaitu, radioaktif, dan hancur, memancarkan jenis yang berbeda radiasi.
Isotop dari elemen yang sama dalam komposisi hanya berbeda dengan jumlah neutron di kernel.
Isotop hidrogen.
Jika Anda menghapus ruang dari semua atom tubuh manusia, maka apa yang akan tetap bisa merangkak ke dalam jarum.
Inkuisitif
Mobil "Glsinging"
Jika, bergerak dengan mobil di jalan basah dengan kecepatan tinggi, perlambat tajam, maka mobil akan berperilaku seperti Glisser; Ban akan mulai meluncur di sepanjang film tipis air, hampir tanpa menyentuh jalan. Mengapa ini terjadi? Mengapa mobil tidak selalu meluncur di jalan basah, bahkan jika rem tidak ditekan? Apakah ada pola tapak yang mengurangi efek ini?
Ternyata ...
Ada beberapa pola tapak yang mengurangi kemungkinan "aquaplaning". Misalnya, alur dapat mengalihkan air ke titik belakang kontak tapak dengan jalan, di mana air akan dibuang. Untuk alur yang lebih kecil, air yang lebih kecil dapat dikeluarkan ke samping. Akhirnya, pendalaman kecil pada tapak dapat, seolah-olah, untuk "masuk ke lapisan air di jalan, menyentuhnya segera di depan zona kontak utama lapisan tapak. Dalam semua kasus, tugasnya adalah untuk mengeluarkan air dari zona kontak sesegera mungkin dan mencegah aquaplaning.
Definisi
Atom Ini terdiri dari kernel bermuatan positif, di mana proton dan neutron berada, dan elektron bergerak di sekitarnya. Suara atom. Terletak di tengah dan hampir semua massanya terkonsentrasi.
Dengan besarnya muatan nukleus atom, elemen kimia yang mengacu pada atom ini ditentukan.
Keberadaan nukleus atom dibuktikan pada tahun 1911 oleh Rutherford dan dijelaskan dalam pekerjaan dengan nama "hamburan sinar α dan β dan struktur atom". Setelah itu, banyak teori pembangunan nukleus atom (tetes (N. bor), shell, cluster, optik, dll.) Diajukan pada para ilmuwan yang berbeda.
Struktur elektronik dari nukleus atom
Berdasarkan ide-ide modern Inti atom terdiri dari proton bermuatan positif dan neutron netral, yang bersama-sama disebut nukleon. Mereka ditahan di inti karena interaksi yang kuat.
Jumlah proton di kernel disebut Nomor Biaya (Z). Dapat ditentukan menggunakan tabel periodik D. I. Mendeleev - sama dengan urutan nomor elemen kimia yang menjadi milik suatu atom.
Jumlah neutron di kernel disebut nomor isotop (n). Total nomor Nukleon di kernel disebut angka massa (m) dan sama dengan massa atom relatif dari atom elemen kimia yang ditentukan dalam tabel periodik D. I. Mendeleev.
Kernel dengan jumlah neutron yang sama, tetapi jumlah proton yang berbeda disebut isoton. Jika di kernel jumlah proton yang sama, tetapi neutron yang berbeda - isotop. Dalam kasus ketika angka massa sama, tetapi komposisi nukleon yang berbeda adalah fromobami.
Inti atom dapat berada dalam keadaan yang stabil (utama) dan bersemangat.
Pertimbangkan struktur nukleus atom pada contoh elemen kimia oksigen. Oksigen memiliki urutan nomor 8 pada tabel periodik D. I. Mendeleev dan massa atom relatif 16 pagi. Ini berarti bahwa inti atom oksigen memiliki muatan yang sama dengan (+8). Kernel berisi 8 proton dan 8 neutron (Z \u003d 8, n \u003d 8, M \u003d 16), dan 8 elektron bergerak di sekitar kernel di sepanjang orbit ke-2 (Gbr. 1).
Ara. 1. Representasi skematis dari struktur atom oksigen.
Contoh pemecahan masalah
Contoh 1.
Contoh 2.
| Tugas | Jelaskan dengan jumlah kuantum semua elektron yang ada pada tiang 3p. |
| Keputusan | Ada enam elektron pada sus penangguhan P ke-3: |
Jauh sebelum munculnya data yang andal pada perangkat internal dari semua hal, para pemikir Yunani mewakili dirinya dalam bentuk partikel berapi-api terkecil yang bergerak terus-menerus. Sangat mungkin bahwa visi perangkat global hal-hal berasal dari kesimpulan yang murni logis. Meskipun beberapa naif dan absolut unbanking dari pernyataan ini, ternyata benar. Meskipun mengkonfirmasi para ilmuwan tebak berani hanya bisa dua puluh tiga abad kemudian.
Membangun atom
Pada akhir abad XIX, sifat-sifat tabung pelepasan diselidiki, di mana arus hilang. Pengamatan menunjukkan bahwa dua aliran partikel dipancarkan:
Partikel negatif sinar katoda disebut elektron. Di masa depan, partikel dengan tarif biaya yang sama ditemukan dalam banyak proses. Elektron tampaknya merupakan komponen universal dari berbagai atom, cukup mudah dipisahkan oleh pemboman ion dan atom.
Partikel yang membawa muatan positif adalah fragmen atom setelah kehilangan satu atau lebih elektron. Bahkan, sinar positif adalah kelompok atom tanpa partikel negatif, dan sebagai hasil dari muatan positif ini.
MODEL THOMPSON.
Atas dasar percobaan, ditemukan bahwa partikel positif dan negatif adalah esensi dari atom, adalah konstituennya. Ilmuwan Bahasa Inggris J. Thomson menawarkan teorinya. Menurutnya, struktur atom dan nukleus atom adalah massa tertentu di mana tuduhan negatif diperas menjadi bola yang bermuatan positif sebagai kismis di dalam cupcake. Biaya kompensasi membuat "cupcake" netral secara elektrik.
Rangeford Model.
Young American Scientist Rangeford, menganalisis trek yang tersisa setelah partikel alfa, menyimpulkan bahwa model Thompson tidak sempurna. Beberapa partikel alfa menyimpang ke sudut kecil - pada 5-10 o. Dalam kasus yang jarang terjadi, partikel alfa menyimpang ke sudut besar pada 60-80 o, dan dalam kasus luar biasa, sudut-sudutnya sangat besar - 120-150 o. Model Atom Tupson tidak dapat menjelaskan perbedaan seperti itu.
Rutherford menawarkan model baru yang menjelaskan struktur atom dan nukleus atom. Fisika proses berpendapat bahwa atom harus kosong sebesar 99%, dengan inti kecil dan elektron berputar di sekitarnya, yang bergerak sepanjang orbit.
Dia menjelaskan penyimpangan dengan guncangan oleh fakta bahwa partikel atom memiliki biaya kelistrikan mereka sendiri. Di bawah pengaruh bombardir partikel bermuatan, elemen atom berperilaku seperti badan-badan yang dibebankan pada makromir: partikel dengan tuduhan yang sama ditolak satu sama lain, dan dengan kebalikannya - tertarik.
Keadaan atom
Pada awal abad terakhir, ketika akselerator partikel elementer pertama diluncurkan, semua teori yang menjelaskan struktur nukleus atom dan atom itu sendiri sedang menunggu verifikasi eksperimental. Pada saat itu, interaksi parifon alpha dan beta dengan atom sudah diteliti secara menyeluruh. Hingga 1917, diyakini bahwa atom stabil atau radioaktif. Atom yang stabil tidak dapat dibagi, disintegrasi nuklei radioaktif tidak mungkin dikendalikan. Tapi Rutherford berhasil membantah pendapat ini.
Proton pertama
Pada tahun 1911, E. Rutherford mengajukan gagasan bahwa semua kernel terdiri dari elemen yang sama, dasar untuk yang merupakan atom hidrogen. Kesimpulan penting dari studi sebelumnya tentang struktur zat tersebut diamati pada gagasan ilmuwan ini: massa semua elemen kimia dibagi tanpa residu pada massa hidrogen. Asumsi baru dibuka oleh kemungkinan yang belum pernah terjadi sebelumnya yang memungkinkan dalam yang baru untuk melihat struktur nukleus atom. Reaksi nuklir seharusnya dikonfirmasi atau disangkal oleh hipotesis baru.
Eksperimen dilakukan pada tahun 1919 dengan atom nitrogen. Membombardir mereka partikel alfa, Rutherford mencapai hasil yang luar biasa.
Atom N menyerap partikel alfa, berubah menjadi atom oksigen 17 dan mengosongkan inti hidrogen. Ini menjadi transformasi artifisial pertama dari atom satu elemen di yang lain. Pengalaman semacam itu menanamkan harapan bahwa struktur nukleus atom, fisika proses yang ada memungkinkan transformasi nuklir lainnya.
Ilmuwan yang digunakan dalam eksperimennya metode scintillation - wabah. Dalam frekuensi berkedip, ia membuat kesimpulan tentang bagaimana komposisi dan struktur nukleus atom adalah tentang karakteristik partikel terlahir, tentang massa atom dan nomor pesanan mereka. Partikel yang tidak dikenal bernama Rutinford Proton. Itu memiliki semua karakteristik atom hidrogen, yang kekurangan satu-satunya elektron - muatan positif tunggal dan massa yang sesuai. Dengan demikian, terbukti bahwa proton dan inti hidrogen adalah partikel yang sama.
Pada tahun 1930, akselerator besar pertama dibangun dan diluncurkan, model Atom Reforde berhasil memeriksa dan membuktikan: Setiap atom hidrogen terdiri dari satu elektron, posisi yang tidak dapat ditentukan, dan atom longgar dengan proton positif tunggal dalam. Karena proton, elektron, dan partikel alfa dapat terbang dari pemboman dari atom, para ilmuwan berpikir bahwa mereka adalah komponen dari setiap atom nukleus. Tetapi model atom nukleus seperti itu tampak tidak stabil - elektron terlalu besar agar sesuai dengan inti, selain itu, ada kesulitan serius yang terkait dengan pelanggaran terhadap hukum jumlah gerakan dan konservasi energi. Dua undang-undang ini, sebagai akuntan yang ketat, mengatakan bahwa jumlah gerakan dan berat selama pemboman menghilang ke arah yang tidak diketahui. Karena undang-undang ini secara umum diterima, orang harus menemukan penjelasan untuk kebocoran seperti itu.
Neutron
Para ilmuwan dari seluruh dunia menempatkan eksperimen yang ditujukan untuk penemuan komponen baru nuklei atom. Pada 1930-an, fisikawan Jerman Becker dan Bota membombardir partikel alfa atom berilium. Pada saat yang sama, radiasi yang tidak diketahui terdaftar, yang diputuskan untuk memberi nama G-rays. Studi terperinci mengatakan tentang beberapa fitur sinar baru: mereka dapat menyebar secara ketat dalam garis lurus, tidak berinteraksi dengan medan listrik dan magnet, memiliki kemampuan penetrasi tinggi. Kemudian, partikel yang membentuk jenis radiasi ini ditemukan dalam interaksi partikel alfa dengan elemen lain - boron, kromium dan lainnya.
Hipotesis Chadwick.
Kemudian James Chadwick, seorang rekan dan seorang mahasiswa Rutinford, di majalah "Naichur" memberikan pesan singkat, yang kemudian menjadi terkenal. Cedwick menarik perhatian pada fakta bahwa kontradiksi dalam undang-undang konservasi mudah dipecahkan jika kita berasumsi bahwa radiasi baru adalah aliran partikel netral, yang masing-masing memiliki massa, kira-kira sama dengan massa proton yang sama. Mempertimbangkan asumsi ini, fisika secara signifikan menyelesaikan hipotesis yang menjelaskan struktur nukleus atom. Secara singkat esensi dari suplemen dikurangi menjadi partikel baru dan perannya dalam struktur atom.
Properti neutron.
Nama "neutron" diberikan pada partikel yang ditemukan. Partikel yang baru terbuka tidak membentuk medan elektromagnetik di sekitar diri mereka sendiri, dengan mudah melewati suatu zat tanpa kehilangan energi. Dengan bentrokan langka dengan atom inti cahaya neutron mampu merobohkan kernel dari atom, meninggalkan sebagian besar energinya. Struktur inti atom mengasumsikan adanya berbagai jumlah neutron pada setiap zat. Atom dengan muatan nukleus yang sama, tetapi dengan berbagai neutron menerima nama isotop.
Neutron berfungsi sebagai pengganti yang luar biasa untuk partikel alfa. Saat ini, mereka digunakan untuk mengeksplorasi struktur nukleus atom. Secara singkat, kepentingan mereka untuk sains tidak mungkin dijelaskan, tetapi itu disebabkan oleh pemboman dengan neutron inti atom fisika dapat memperoleh isotop dari hampir semua elemen yang diketahui.
Komposisi atom nukleus
Saat ini, struktur nukleus atom adalah kombinasi proton dan neutron, terikat oleh kekuatan nuklir. Misalnya, kernel helium adalah cewek dari dua neutron dan dua proton. Elemen-elemen cahaya memiliki jumlah proton dan neutron yang hampir sama, dalam elemen berat, jumlah neutron jauh lebih besar.
Gambar semacam itu struktur inti dikonfirmasi oleh eksperimen pada akselerator tinggi modern dengan proton cepat. Kekuatan listrik proton diseimbangkan oleh inti yang hanya bertindak dalam inti itu sendiri. Meskipun sifat kekuatan nuklir belum diteliti, keberadaan mereka secara praktis terbukti dan sepenuhnya menjelaskan struktur nukleus atom.
Komunikasi massa dan energi
Pada tahun 1932, kamar Wilson menangkap foto yang luar biasa membuktikan keberadaan partikel bermuatan positif, dengan massa elektron.
Sebelum itu, elektron positif diprediksi secara teoretis P. Dirac. Elektron positif nyata juga ditemukan dalam radiasi kosmik. Bagian baru itu disebut positron. Ketika sebuah tabrakan dengan kembarnya adalah elektron, pemusnahan terjadi - kehancuran timbal balik dari dua partikel. Pada saat yang sama, sejumlah energi dirilis.
Dengan demikian, teori yang dikembangkan untuk makromir sepenuhnya cocok untuk menggambarkan perilaku elemen terkecil dari substansi.
Pertanyaan "Apa yang membuat materi?", "Apa sifat materi?" Selalu menduduki kemanusiaan. Dari zaman tertua, para filsuf dan ilmuwan sedang mencari jawaban atas masalah ini, menciptakan teori yang realistis dan sangat menakjubkan dan luar biasa dan hipotesis. Namun, secara harfiah abad yang lalu, umat manusia mendekati Randering misteri ini sedekat mungkin, membuka struktur atom materi. Tapi apa komposisi nukleus atom? Tentang apa saja?
Dari teori ke kenyataan
Pada awal abad kedua puluh, struktur atom tidak lagi menjadi hipotesis, tetapi menjadi fakta mutlak. Ternyata komposisi nukleus atom adalah konsep yang sangat kompleks. Ini termasuk pertanyaan: komposisi atom dan termasuk jumlah yang berbeda dari biaya ini atau tidak?
Model planet
Awalnya membayangkan bahwa atom dibangun sangat mirip dengan tata surya kita. Namun, itu cukup cepat sehingga representasi seperti itu tidak sepenuhnya benar. Problematics dari transfer mekanis murni skala astronomi dari gambar menjadi area yang menempati jutaan lobus milimeter, mensyaratkan signifikan dan perubahan tajam. Properti dan kualitas fenomena. Perbedaan utama adalah hukum dan aturan yang jauh lebih ketat di mana sebuah atom dibangun.
Kerugian dari model planet
Pertama, karena atom dari satu jenis dan elemen dalam parameter dan properti harus persis sama, orbit dalam elektron atom-atom ini juga harus sama. Namun, hukum pergerakan tubuh astronomi tidak dapat memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini. Kontradiksi kedua terletak pada kenyataan bahwa pergerakan elektron di orbit jika undang-undang fisik yang dipelajari dengan baik berlaku untuk itu harus disertai dengan rilis energi permanen. Akibatnya, proses ini akan mengarah pada penipisan elektron, yang pada akhirnya kabur dan bahkan jatuh pada inti.
Struktur gelombang ibu dan
Pada tahun 1924, para Aristokrat muda Louis de Broglie mengajukan pemikiran yang mengubah presentasi komunitas ilmiah tentang masalah-masalah seperti itu sebagai komposisi inti atom. Idenya adalah bahwa elektron bukan hanya bola bergerak yang berputar di sekitar kernel. Ini adalah zat buram yang bergerak sesuai dengan undang-undang yang menyerupai penyebaran gelombang di ruang angkasa. Cukup cepat, presentasi ini didistribusikan ke pergerakan tubuh mana pun secara keseluruhan, menjelaskan bahwa kita hanya melihat satu sisi gerakan ini, tetapi yang kedua sebenarnya tidak muncul. Kita dapat melihat penyebaran ombak dan tidak memperhatikan pergerakan partikel, atau sebaliknya. Faktanya, kedua pihak dari gerakan ini selalu ada, dan rotasi elektron di orbit bukan hanya pergerakan muatan itu sendiri, tetapi juga distribusi gelombang. Pendekatan ini secara fundamental berbeda dari model planet yang diadopsi sebelumnya.
Dasar dasar
Inti atom adalah pusat. Elektron berputar di sekitarnya dan memutar. Sifat-sifat nukleus disebabkan oleh segalanya. Perlu untuk berbicara tentang konsep seperti itu sebagai komposisi inti atom dari titik paling penting - dari biaya. Sebagai bagian dari atom, muatan negatif tertentu diamati. Kernel yang sama memiliki muatan positif. Dari sini Anda dapat membuat kesimpulan tertentu:
- Kernel adalah partikel yang terisi positif.
- Di sekitar kernel adalah suasana berdenyut yang diciptakan oleh tuduhan.
- Ini adalah kernel dan karakteristiknya yang menentukan jumlah elektron dalam atom.
Sifat nukleus.
Tembaga, kaca, besi, kayu memiliki elektron yang sama. Atom dapat kehilangan sepasang elektron atau bahkan segalanya. Jika kernel tetap dibebankan secara positif, itu dapat menarik jumlah yang tepat Partikel bermuatan negatif dari tubuh lain, yang akan memungkinkannya untuk dilestarikan. Jika atom kehilangan sejumlah elektron, maka muatan positif pada nukleus akan lebih besar dari saldo biaya negatif. Dalam hal ini, seluruh atom akan memperoleh biaya berlebih, dan itu bisa disebut ion positif. Dalam beberapa kasus, atom dapat menarik lebih banyak elektron, dan kemudian akan menjadi didakwa secara negatif. Akibatnya, itu akan disebut ion negatif.
Berapa berat atom ?
Massa atom terutama ditentukan oleh inti. Elektron, yang merupakan bagian dari atom dan nukleus atom, menimbang meteran seperseribu dari total massa. Karena massa dianggap sebagai ukuran energi energi, yang memiliki substansi, maka fakta ini dianggap sangat penting ketika mempelajari pertanyaan seperti itu sebagai komposisi nukleus atom.
Radioaktivitas
Masalah yang paling sulit muncul setelah ditemukannya elemen radioaktif memancarkan gelombang alfa, beta dan gamma. Tetapi radiasi semacam itu harus memiliki sumber. Rutherford pada tahun 1902 menunjukkan bahwa atom itu sendiri adalah sumber seperti itu, atau lebih tepatnya, kernel. Di sisi lain, radioaktivitas tidak hanya emisi sinar, dan terjemahan satu elemen di yang lain, dengan bahan kimia yang sepenuhnya baru dan properti fisik. Artinya, radioaktivitas adalah perubahan dalam kernel.
Apa yang kita ketahui tentang struktur nuklir?
Hampir seratus tahun yang lalu, fisikawan memindahkan gagasan bahwa unsur-unsur dalam sistem periodik bukanlah bentuk yang tidak koheren, tetapi merupakan kombinasi karena itu mungkin untuk mengharapkan tuduhan, dan massa nuklei akan diekspresikan melalui keseluruhan dan berbagai tagihan hidrogen itu sendiri. Namun, ini tidak benar. Mempelajari sifat-sifat inti atom dengan bantuan medan elektromagnetik, Aston Physicis menemukan bahwa elemen, bobot atom yang bukan bilangan bulat dan banyak, pada kenyataannya, kombinasi dari atom yang berbeda, dan bukan satu zat. Dalam semua kasus, ketika berat atom bukan bilangan bulat, kami mengamati campuran isotop yang berbeda. Apa itu? Jika kita berbicara tentang komposisi nukleus atom, isotop adalah atom dengan biaya yang sama, tetapi dengan massa yang berbeda.
Einstein dan inti atom
Teori relativitas mengatakan bahwa massa bukanlah ukuran yang menentukan jumlah materi, dan ukuran energi yang dimiliki. Dengan demikian, masalah ini dapat diukur dengan non-massa, tetapi tuduhan yang membuat masalah ini dan energi muatan. Ketika muatan yang sama mendekati yang lain, energi akan meningkat, dalam kasus yang berlawanan - penurunan. Ini tidak diragukan lagi tidak berarti perubahan materi. Dengan demikian, dengan posisi inti atom ini bukan sumber energi, melainkan residu setelah pilihannya. Jadi, ada kontradiksi tertentu.
Neutron
Pasangan Curie dengan pemboman partikel alfa berilium membuka beberapa sinar yang tidak dapat dimengerti, yang, menghadapi inti atom, mengusirnya dengan kekuatan besar. Namun, mereka mampu melewati ketebalan besar zat tersebut. Kontradiksi ini diselesaikan dengan fakta bahwa partikel ini dengan muatan listrik netral. Dengan demikian, itu disebut neutron. Karena penelitian lebih lanjut ternyata hampir sama dengan proton. Secara umum, neutron dan proton sangat mirip. Mempertimbangkan penemuan ini, pasti mungkin untuk menetapkan bahwa proton dan neutron dimasukkan dalam inti atom, dan dalam jumlah yang sama. Semuanya berangsur-angsur ditempatkan. Jumlah proton adalah nomor atom. Berat atom adalah jumlah massa dan proton neutron. Isotop juga dapat disebut elemen di mana jumlah neutron dan proton tidak akan sama satu sama lain. Seperti disebutkan di atas, dalam hal ini, meskipun elemennya tetap sama, sifat-sifatnya dapat berubah secara signifikan.
Komposisi nukleus atom. Energi komunikasi.
1. Komposisi nukleus atom. Tak lama setelah pembukaan neutron (1932), fisikawan Soviet D. D. Ivanenko dan seorang fisika Jerman yang sedikit terlambat V. Heisenberg menyatakan asumsi bahwa inti atom terdiri dari proton dan neutron. Partikel-partikel ini disebut nukleon. Jumlah proton. Dgn zattermasuk dalam kernel menentukan tuduhannya yang sama + Ze.. Jumlah Dgn zat Ini disebut nomor atom (ini mendefinisikan urutan nomor elemen kimia dalam tabel periodik Mendeleev) atau jumlah muatan kernel.
Jumlah nukleon A (I.E., jumlah total proton dan neutron) di kernel disebut jumlah massa kernel. Jumlah neutron di inti sama N \u003d a -z.
Simbol diterapkan untuk menunjuk nukleus
di mana di bawah X berarti karakter kimia elemen. Di bagian atas ada nomor massa, di bagian bawah - nomor atom.
2. Isotop. Sejak 1906, diketahui bahwa tidak semua atom dari elemen kimia yang sama memiliki massa yang sama. Misalnya, di antara atom klor di sana ada atom dengan massa mendekati 35, dan massa mendekati 37. Di antara atom uranium ada atom dengan massa 234, 235, 238 dan 239. Ada perbedaan massa dan di atom zat lain.
Semua isotop dari elemen yang sama memiliki sifat kimia yang sangat dekat, yang menunjukkan struktur yang sama dari cangkang elektronik mereka, dan akibatnya, tuduhan inti yang sama dan jumlah proton yang sama dalam nuklei. Dari sini ada juga nama mereka - dari kata Yunani "Izos" - sama dan "Topos" - tempat: tempat yang sama dalam tabel periodik elemen kimia D. I. Mendeleev.
Perbedaan dalam massa isotop disebabkan oleh berbagai angka di dalamnya neutron. Dengan demikian, isotop disebut varietas elemen kimia ini, yang berbeda dalam massa nukleus mereka.
Hukum pembusukan radioaktif didirikan oleh F. Soddy. Bereksperimasi oleh E. Rutherford menemukan bahwa aktivitas pembusukan radioaktif berkurang dari waktu ke waktu. Untuk setiap zat radioaktif ada interval waktu, selama aktivitas yang berkurang 2 kali, I.E. Half-Life T. zat ini. Biarkan jumlah atom radioaktif n, waktu t \u003d 0. Melalui t 1 \u003d t jumlah nuklei n 1 \u003d n 0/2 yang belum pernah terjadi sebelumnya, melalui t 2 \u003d 2t akan tetap
Setelah kedaluwarsa t \u003d nt.. peletakan n. Periode semi-barat T., atom radioaktif akan tetap:
Sejauh n \u003d t / t,
Ini adalah hukum dasar radioaktif kerusakan.
4. Kekuatan nuklir. Fakta-fakta sederhana menunjukkan kekuatan nukleus atom: barang-barang di sekitar kita ada untuk waktu yang lama tanpa jatuh pada partikel. Tetapi bagaimana fakta-fakta ini menjelaskan? Memang, komposisi inti atom termasuk proton, dan kekuatan mendorong elektrostatik harus "mengekstrak" mereka. Ini mengikuti kesimpulan bahwa di dalam nukleus antara nukleon ada beberapa kekuatan yang lebih unggul daripada kekuatan tolakan elektrostatik. Pasukan ini menerima nama pasukan nuklir. Pasukan nuklir bertindak antara nukleon apa pun (antara proton, antara neutron dan antara proton dan neutron). Fitur karakteristik dari kekuatan nuklir adalah shorthhhhhhher mereka: pada jarak 10 -15 m, mereka sekitar 100 kali lebih banyak dari kekuatan interaksi elektrostatik, tetapi sudah berada di jarak 10 -14 m mereka ternyata dapat diabaikan.
5. Energi Komunikasi. Untuk menghapus dari inti proton atau neutron, perlu untuk mengatasi kekuatan nuklir jarak pendek. Akibatnya, energi sistem "sisa kernel - nukleon jarak jauh" meningkat ΔE. sama dengan pekerjaan kekuatan eksternal.
Energi yang diperlukan untuk pemisahan penuh kernel menjadi proton dan neutron individu disebut energi komunikasi inti.
Menurut hukum hubungan massa dan energi, massa partikel pada
Akibatnya, massa inti selalu kurang dari jumlah massa komponen partikelnya yang diambil secara terpisah. Dalam fisika nuklir, massa partikel dinyatakan dalam unit massa atom. Unit atom massa adalah 1/12 massa karbon isotop Atom-12.
1 a.e.m. \u003d 1.6605655 · 10 -27 kg
Tabel menunjukkan massa beberapa nukleus stabil dan partikel dasar.
Meja
| Simbol nukleus | Massa, a. makan. | Simbol nukleus | Massa, a. makan. |
| 1,008665 | 14,003242 | ||
| 1,007825 | 16,999134 | ||
| 4,002603 | 235,043933 |
Aturan perpindahan. Transformasi nuklei tunduk pada apa yang disebut aturan perpindahan, dan untuk pertama kalinya dalam Soddy: Dengan pembusukan, kernel kehilangan tuduhan positif 2e dan massa berkurang sekitar empat unit massa atom. Akibatnya, elemen bergeser menjadi dua sel ke awal sistem periodik.. Secara simbolis, ini dapat ditulis sebagai:
Di sini, elemen diindikasikan, seperti pada kimia, simbol yang diterima secara umum: Biaya nukleus dicatat dalam bentuk indeks di bagian bawah simbol, dan massa atom dalam bentuk indeks di bagian atas simbol . Misalnya, hidrogen ditunjukkan oleh simbol. Untuk SEBUAH. - Partikel, yang merupakan kernel dari atom helium, menerapkan penunjukan, dll. Dengan β - pembusukan dari kernel terbang elektron. Akibatnya, tuduhan nukleus meningkat satu per satu, dan massa tetap hampir tidak berubah:
Di sini mengacu pada elektron: indeks "0" di atas berarti bahwa massa itu sangat kecil dibandingkan dengan unit atom massa. Setelah β - membusuk elemen menggeser satu sel lebih dekat ke ujung sistem periodik . Radiasi gamma tidak disertai dengan perubahan biaya; Massa kernel berubah diabaikan.
Aturan pemindahan menunjukkan bahwa muatan listrik dipertahankan selama pembusukan radioaktif dan massa atom relatif dari nuklei dipertahankan.
Core baru yang muncul di bawah pembusukan radioaktif pada gilirannya biasanya radioaktif.
Contoh. Menggunakan data tabel ini, kami menghitung energi yang mengikat atom helium:
Massa kernel helium - 4.002603 a.e.m.
Massa nukleon individu
Perbedaan Misa: Δ M \u003d (4,032980 - 4.002603) A.E.M. \u003d 0,030377 a.E.M., dan Energi Komunikasi:
Sejak: 1 A.E.M. \u003d 1,660566 * 10 -27 kg, dan c \u003d 3 * 10 8 m / s, maka Δ E \u003d 0,030377 * 1,660566 * 10 -27 KG * 9 10 M 2 / C 2 , atau Δe \u003d 0,030377 * 1.660566 · 9 · 10 -11 J.
Dalam fisika nuklir, energi diterima dalam slot elektron. Sebagai 1 ev \u003d 1.60219 · 10 -19 j, kalau begitu
Sangat mudah untuk melihat bahwa fraksi
itu tidak tergantung pada kondisi masalah. Oleh karena itu, di masa depan, kami akan menghasilkan perhitungan dalam reaksi atom:
ΔE \u003d Δm a.e.m. 931 MEV / A.E.M.
Dengan demikian, energi komunikasi inti dari atom helium:
Membagi total energi komunikasi dari nukleus atom ke jumlah nukleon di dalamnya, adalah mungkin untuk mendapatkan apa yang disebut energi komunikasi tertentu. Untuk kernel atom helium, energi ikatan spesifik sama dengan MEV pada nukleon.
Menjawab: Energi pengikatan khusus untuk kernel atom helium adalah sekitar 7 mev pada nukleon.