ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "СУЧАСНА ФІЗИКА". Компенсаційний курс

Існує два види нуклонів - протони і нейтрони. (Термін "нуклон" перекладається як "ядерна частинка)

Протон – це позитивно заряджена елементарна частинка, що має електричний заряд  і масу спокою  (нагадаємо, що 1 а.о.м. = \(1,66\cdot{10}^{-27}\) кг). Відношення мас спокою протона й електрона \(m_{p}/m_{e}\approx{1836}\). Протон є найпростішим ядром – ядром атома звичайного Гідрогену. (термін "протон" у перекладі означає "найпростіший").

Нейтрон – це електрично нейтральна частинка. Маса спокою нейтрона \(m_{n}=1,00867\) а.о.м. (відношення мас спокою нейтрона й електрона \(m_{n}/m_{e}\approx{1839}\).

Найважливішими характеристиками атомного ядра є електричний заряд і маса.

Заряд ядра q_я визначається визначається кількістю протонів, що входять до складу ядра і описується зарядовим числом ядра Z:

де \(e=1,6\cdot{10}^{-19}\) Кл – елементарний заряд.

Зарядове число визначає також кількість електронів у нейтральному атомі, від якої залежать його хімічні властивості та положення даного елемента в періодичній системі Д.І. Менделєєва:

Маси нуклонів (в а.о.м.) близькі до 1, тому округлена маса ядра в а.о.м. чисельно дорівнює загальній кількості нуклонів.

Загальна кількість нуклонів A, що входять до складу ядра, називається масовим числом ядра.

Оскільки маса атома практично збігається з масою ядра, то масові числа ядер визначають і відносні атомні маси елементів, що також вказані в періодичній таблиці хімічних елементів.

Число нейтронів N у ядрі

У ядерній фізиці використовують умовні позначення ядер, що включають символ хімічного елемента X, масове A і зарядове Z число ядра:

\({}_{Z}^{A}\mathrm{X}\).

Наприклад: Гелій \({}_{2}^{4}\mathrm{He}\), Нітроген \({}_{7}^{14}\mathrm{N}\) тощо. У літературі можна зустріти і таке позначення: \({}_{Z}X^{A}\)

Так само роблять і з елементарними частинками. Наприклад: протон \({}_{1}^{1}{p}\), нейтрон \({}_{1}^{0}{n}\), електрон \({}_{-1}^{0}{e}\) та ін. (Оскільки протон – це ядро Гідрогену, тому для нього використовують також позначення  \({}_{1}^{1}\mathrm{H}\)).

Складною будовою атомного ядра пояснюється існування ізотопів.

Ізотопами називаються різновиди атомів одного й того ж хімічного елемента, які відрізняються за масою.

Ядра ізотопів хімічного елемента складаються з однакової кількості протонів і займають те ж саме місце у періодичній системі елементів, але відрізняються за кількістю нейтронів N і загальною кількістю нуклонів A. (термін "ізотоп" перекладається як "той, що займає те ж саме місце)

Усі хімічні елементи мають ізотопи. Ізотопи одного елемента мають однакові хімічні і дуже близькі фізичні властивості.

У ядерній фізиці для розрізнення ядер використовують термін "нуклід".

Нуклід – це ядро (або сукупність ядер) із заданими значеннями масового і зарядового чисел, тобто із заданою кількістю протонів і нейтронів.

Термін "нуклід" використовують і як синонім терміна "ізотоп".