ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состав атомных ядер. Изотопы из "Пособие по химии для поступающих в ВУЗы" Элементарные частицы характеризуются определенной массой и зарядом. Масса электрона равна 0,000549 у. е., заряд —1. Масса протона 1,007276 у. е., заряд +1. В 1932 г. была открыта новая элементарная частица — нейтрон. Масса нейтрона 1,008665 у. е., заряд отсутствует — частица электрически нейтральна. [c.47] После открытия нейтрона советские ученые Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон создали теорию строения ядра из протонов и нейтронов. Согласно этой теории, ядро атома состоит из Z протонов и (А — Z) нейтронов, где Z — порядковый номер элемента, А — массовое число. Отсюда следует, что сумма числа протонов Z и нейтронов N равна массовому числу А, т. е. [c.47] 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.47] удерживающие протоны и нейтроны в ядре, называются ядерными. Это чрезвычайно большие силы, действующие на очень коротких расстояниях (порядка lO-i см). Природу этих сил изучает ядерная физика. [c.47] Исследования показали, что в природе атомы одного и того же элемента могут иметь различные массовые числа. Так, известны атомы хлора с массовыми числами 35 и 37. Ядра этих атомов содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. [c.47] Разновидности атомов, имеющие одинаковый заряд ядра, но различные массовые числа, называются изотопами. [c.47] 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. [c.48] Атомная масса элемента есть средняя величина из массовых чисел всех его изотопов, взятых в процентном отношении, соответствующем 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. Средняя атомная масса хлора 35,453 у. е. Средняя атомная масса природного лития, содержащего 92,7% 1Ы и 7,3% равна 6,93 у. е. и т. д. [c.48] Атомные массы элементов в периодической системе — это средние массовые числа природных смесей изотопов. Очевидно, поэтому атомная масса не может быть главной характеристикой атома, а значит и элемента. Такой характеристикой служит положительный заряд ядра атома. С помощью последнего дано более точное определение элемента (см. 5). [c.48] Еще нагляднее подтверждается эта мысль существованием изобар. Изобары — это атомы, имеющие одинаковые массовые числа, но различные величины зарядов ядер. Это, например, атомы изотопов аргона Аг и калия К, цинка Ц1п и германия ЦСе. Значит, атомная масса элемента не может определять его положение в периодической системе. [c.48] Изотопы водорода имеют собственные названия Н — протий, Н — дейтерий (обозначаются знаком О), Н — тритий (обозначается знаком Т). Ядро протия состоит из одного протона, ядро дейтерия — из одного протона и одного нейтрона, ядро трития — из одного протона и двух нейтронов. [c.48] В состав воды наряду с протием (обычным водородом) входит и дей- терий (тяжелый водород), их соотношение 500 1. Тритий в природе не обнаружен, получается с помощью ядерных реакций. Это радиоактивный изотоп с периодом полураспада 12,5 лет. [c.48] Это уравнение показывает, что при взаимодействии атома алюминия с а-частицей образуется атом кремния и протон. [c.48] После создания циклотрона (1930 г.) открыто и исследовано большое количество всевозможных ядерных реакций. [c.49] Здесь а — обозначение а-частицы (гНе), р — протона (1Н). Черточка означает отсутствие действующей частицы в случае самопроизвольного радиоактивного распада. [c.49] С помощью ядерных реакций получают изотопы, обладающие радиоактивностью (радиоактивные изотопы). Все они неустойчивы и в результате радиоактивного распада превращаются в изотопы других злементов. [c.49] Радиоактивные изотопы получены для всех химических элементов. Их известно около 1500. Элементы, состоящие только из радиоактивных изотопов, называются радиоактивными (см. стр. 44). [c.49] Стабильных (нерадиоактивных) изотопов известно около 280. Они образуют большинство химических элементов периодической системы. Однако у некоторых элементов наряду со стабильными имеются и долгоживущие радиоактивные изотопы. Это fijK, i Rb, In и др. [c.49] По химическим свойствам радиоактивные изотопы почти не отличаются от стабильных. Поэтому они служат в качестве меченыху/ атомов, позволяющих по измерению их радиоактивности следить за поведением всех атомов данного элемента и зз их передвижением. [c.49] Радиоактивные изотопы нашли широкое применение в научных исследованиях, в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии и химии. В настоящее время их производят в больших количествах. [c.49] Вернуться к основной статье