Состав и характеристики атомного ядра.

Массы молекул, атомов и элементарных частиц измеряются в углеродных единицах (у.е.). Эта единица, равная массы атома углерода , введена в соответствии с международным соглашением в 1961 г. При таком выборе относительная масса углерода точно равна 12. В настоящее время для углеродной единицы принято название атомная единица массы (а.е.м.)

Атомное ядро состоит из элементар­ных частиц— протонов и нейтронов (ядро водорода – только из протона).

Протон (р) имеет положительный за­ряд, равный заряду электрона, и массу покоя , где ,—масса электрона.

Нейтрон (п) — нейтральная частица с массой покоя . В свободном состоянии нейтрон нестабилен (радиоактивен) – он самопроизвольно распадается, превращаясь в протон и испеская электрон и антинейтрино, период полураспада 12 мин.

Протон и нейтрон - два разных зарядовых состояния одной и той же частицы – нуклона. (лат. nucleus — ядро).

Характеристики атомного ядра:

· Z- за­рядовое число ядра - число протонов в ядре, совпадает с порядковым номером химического элемента в Периоди­ческой системе элементов Менделеева. Из­вестные в настоящее время 107 элементов таблицы имеют от Z=1 до Z=107.

· А=N+Z - массовое число, где N - число нейтронов в ядре.Массовое число нуклида и его относительная атомная масса обозначаются одной и той же буквой А. Массовое число всегда целое. Напр., массовое число изотопа кислорода А=16, а его относительная атомная масса А=15,99491.

Ядра с одинаковыми Z, но разными А (т.е. с разными числами нейтронов N=A-Z) называются изотопами.

Ядра с одинаковыми A, но разными Z -изоба­рами.

Ядро обозначается: , где X— символ химического элемента; ядро характеризуется заря­дом Ze, где е—заряд протона.

Атом нейтрален, заряд ядра определяет число электронов в атоме. От числа электронов зависит их распреде­ление по состояниям в атоме, - зависят химические свой­ства атома. - заряд ядра определяет специфику данного химическо­го элемента, т. е. определяет число элек­тронов в атоме, конфигурацию их элек­тронных оболочек, величину и характер внутриатомного электрического поля.

Размеры ядра: в первом приближении ядро можно считать шаром. Радиус ядра задается эмпирической формулой

где . При употреблении этого термина необходимо соблюдать осторожность (из-за его неоднозначности, например из-за размытости границы ядра). Объем ядра пропорционален числу нуклонов в ядре; плотность ядерного вещества примерно одинакова для всех ядер .