5.4. Атом и атомное ядро



Атомы состоят из атомных ядер и электронов. Электрон – это частица, заряд которой отрицателен и равен по модулю элементарному заряду e = 1,6·10–19 Кл, а масса me = 9,1·10–31 кг.

Атомное ядро заряжено положительно. Его диаметр не превышает 10–14–10–15 м, а заряд q равен произведению заряда электрона на порядковый номер атома Z в таблице Менделеева:
 q = Z·e. 

В настоящее время доказано, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами. Протоны и нейтроны носят общее название нуклонов.

Протон – это частица, заряд которой положителен и равен по модулю заряду электрона: qp = +1,6·10–19 Кл, а масса mp = 1,6726·10–27 кг. Нейтрон – это нейтральная частица, масса которой равна mn = 1,6749·10–27 кг. Свободный нейтрон – нестабильная элементарная частица, которая распадается на три частицы: протон, электрон и антинейтрино.

 

Ядра химических элементов отличаются друг от друга количеством протонов и нейтронов. Число протонов Z равно порядковому номеру элемента в периодической таблице Менделеева. Так как атом в целом электрически нейтрален, то количество электронов в нейтральном атоме также равно Z.

Число нейтронов в атоме обозначается N. Общее число нуклонов в атоме равно массовому числу A
 A = Z + N. 

Изотопы – это атомы, ядра которых содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов (т. е. атомы одного химического элемента с разным числом нейтронов в ядрах). Химический элемент обозначается следующим образом:
  
где Z – заряд ядра, а A – его массовое число, например,

Рисунок 5.4.1.
Различные изотопы кислорода.

Для удобства измерения в физике введена атомная единица массы (а. е. м.), примерно равная массе одного нуклона:
 1 а. е. м. = 1,6605·10–27 кг. 
Таким образом, масса атома с массовым числом A приблизительно равна A а. е. м.



© Интерактивная физика




Использованы материалы сайта www.physics.ru