ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ядра атомов и ядерные реакции из "Неорганическая химия" Состав атомных ядер. В настоящее время в ядре атома открыто большое число элементарных частиц. Важнейшими из них являются протоны (символ р) и нейтроны (символ п). Обе эти частицы рассматриваются как два различных состояния ядерной частицы нуклона. [c.67] Элементарные частицы характеризуются определенной массой и зарядом. Протон обладает массой 1,0073 у. е. и зарядом +1. Масса нейтрона равна 1,0087 у. е., а его заряд— нулю (частица электрически нейтральна). [c.67] Вскоре после открытия нейтрона, в 1932 г., советские ученые Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон создали протонно-нейтронную теорию строения ядра. Согласно этой теории ядра всех атомов, кроме ядра атома водорода, состоят из Z протонов и (Л — Z) нейтронов, где Z — порядковый номер элемента, А — массовое число. [c.67] Отсюда следует, что сумма числа протонов Z и нейтронов N равна массовому числу Л, т. е. [c.67] Теория Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапона впоследствии получила опытное подтверждение проф. А. П. Жданов обнаружил, что под действием космических лучей ядра атомов расщепляются на элементарные частицы. При этом число выделяющихся протонов оказалось равным порядковому номеру. [c.67] удерживающие протоны и нейтроны в ядре, называются ядерными. Это чрезвычайно большие силы, действующие на очень коротких расстояниях (порядка 10 см) и превосходящие силы отталкивания. Природу этих сил изучает ядерная физика. [c.67] В ядре сосредоточена почти вся масса атома. Массой электронов по сравнению с массой ядра можно практически пренебречь. Так, например, для атома хлора на долю электронов приходится 17 = = 0,009 у. е. массы. [c.67] По современным представлениям ядро имеет оболочечное (слоистое) строение протоны и нейтроны в ядре независимо друг от друга распределяются по ядерным оболочкам и подоболочкам. [c.67] Изотопы и изобары. Исследования показали, что в природе атомы одного и того же элемента имеют различные атомные массы. Так, атомы хлора имеют массу 35 и 37. Ядра этих атомов содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. [c.68] Разновидности атомов, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа, называются изотопами. [c.68] Каждый изотоп характеризуется двумя величинами массовым числом (проставляется вверху слева от химического знака) и порядковым номером элемента (проставляется внизу слева от химического знака). Массовое число определяет общее число протонов и нейтронов, а порядковый номер — число протонов в ядре атома. Например, изотоп углерода-12 записывается так ЧС или С, или словами углерод-12 . Эта форма записи распространена и на элементарные частицы электрон е, нейтрон оп, протон р или Н, нейтрино ov, антинейтрино оУ. [c.68] Изотопы известны почти для всех химических элементов. Так, кислород имеет изотопы с массовыми числами 16, 17, 18, т. е. 8 0, аЮ, 8 0. Изотопы аргона ЦАг, Аг, 1 Аг. Изотопы калия К, йК, 19К. [c.68] Атомная масса элемента есть средняя величина из массовых чисел всех его изотопов, взятых в процентном отношении, отвечающем их распространенности в природе. Так, например, природный хлор состоит из 75,4% изотопа с массовым числом 35 и из 24,6% изотопа с массовым числом 37. Как уже отмечалось, средняя атомная масса хлора 34,453 у. е. Средняя атомная масса природного лития, содержащего 92,7% и 7,3% зЫ, равна 6,94 у. е. и т. д. [c.68] Атомные массы элементов, приведенные в периодической системе, — это средние массовые числа природных смесей изотопов. Поэтому они отличаются от целочисленных величин. Очевидно, атомная масса не может быть главной характеристикой атома, а значит и элемента. Такой характеристикой служит положительный заряд ядра атома. На этой основе можно дать более точное определение элемента химический элемент — это вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. [c.68] Как отмечалось, в периодической системе 107 элементов. В честь творца периодического закона Д. И. Менделеева 101-й химический элемент назван менделеевием Мс1. Название 104-го элемента — курча-товий Ки — дано в честь выдающегося советского физика И. В. Курчатова. Ки был открыт в объединенном институте ядерных исследований в г. Дубне. В том же институте в феврале 1970 г. открыт 105-й элемент. Первооткрыватели элемента предложили назвать его нильсборием — в честь Нильса Бора, выдающегося физика XX в. Химический знак элемента Мз, массовое число 261. Это самый тяжелый из всех известных элементов. По своим химическим свойствам N3 — аналог ЫЬ и Та (см. периодическую систему). Название элемента окончательно еще не утверждено. Коллективом физиков социалистических стран, работающих в Дубне, завершен цикл экспериментов по синтезу 106-го и 107-го элементов . [c.68] Изотопы водорода имеют собственные названия Н — протий, Н — дейтерий (обозначается знаком О), тритий (обозначается знаком Т). Ядро протия состоит из 1 протона, ядро дейтерия — из 1 протона и 1 нейтрона, ядро трития — из 1 протона и 2 нейтронов. В состав воды наряду с протием (обычным водородом) входит и дейтерий (тяжелый водород), их соотнощение 500 1. Тритий в природе не обнаружен, получается с помощью ядерных реакций. [c.69] Собственные названия имеют также изотопы радона (2 = 86) Ц Кп—радон, 86 111—торон и б Ап—актинон. [c.69] Все остальные изотопы имеют те же названия и символы, что и сами элементы. [c.69] Это уравнение показывает, что при взаимодействии атома алюминия с а-частицей образуются атом кремния и протон. [c.69] Вернуться к основной статье