Hva er massetallet til atomkjernen

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 17:53

Hva er massetallet til en atomkjerne? Massetallet er numerisk lik summen av nøytroner og protoner i kjernen. Det er betegnet med bokstaven A. Konseptet "massetall" dukket opp på grunn av det faktum at massen til kjernen skyldes antall kjernefysiske partikler. Hvordan er massen til kjernen og antall partikler relatert? La oss finne ut av det.

Strukturen til atomet

Et atom består av en kjerne og elektroner. Bortsett fra hydrogenatomet, siden det bare har ett elektron. Kjernen er positivt ladet. Negativ ladning bæres av elektroner. Ladningen til hvert elektron tas som -1. Atomet som helhet er elektrisk nøytr alt, det vil si at det ikke har noen ladning. Dette betyr at antallet partikler som bærer en negativ ladning, det vil si elektroner, er lik den positive ladningen til kjernen. For eksempel, i et oksygenatom er kjerneladningen +8 og elektronene 8, i et kalsiumatom er kjerneladningen +20, elektronene er 20.

Structure of the nucleus

Kjernen består av to typer partikler - protoner og nøytroner. Protoner er positivt ladet, nøytroner har ingen ladning. Dermed gir protoner ladning til kjernen. Ladningen til hvert proton er tatt som +1. Det vil si hvor mange protonersom finnes i kjernen, vil slik være ladningen til hele kjernen. For eksempel er det 6 protoner i karbonkjernen, kjerneladningen er +6.

I Mendeleevs periodiske system av grunnstoffer er alle grunnstoffer ordnet i rekkefølge med økende kjerneladning. Hydrogen har en kjernefysisk ladning på +1, den er lokalisert først; helium har +2, det er nummer to i tabellen; litium har +3, det er det tredje og så videre. Det vil si at ladningen til kjernen tilsvarer det ordinære (atomiske) tallet til grunnstoffet i tabellen.

Generelt er ethvert atom elektrisk nøytr alt. Dette betyr at antallet elektroner er lik ladningen til kjernen, det vil si antall protoner. Og siden antall protoner bestemmer atomnummeret til et grunnstoff, ved å vite dette atomnummeret, vet vi dermed antall elektroner, antall protoner og kjerneladning.

massen til et atom

Massen til et atom (M) bestemmes av massen til dets bestanddeler, det vil si elektronene og kjernen. Elektroner er veldig lette sammenlignet med kjernen og bidrar nesten ingenting til massen til hele atomet. Det vil si at massen til et atom bestemmes av massen til kjernen. Hva er et massetall? Massen til kjernen bestemmes av antall partikler som utgjør dens sammensetning - protoner og nøytroner. Dermed er massetallet massen til kjernen, ikke uttrykt i masseenheter (gram), men i antall partikler. Selvfølgelig er den absolutte massen av kjerner (m), uttrykt i gram, kjent. Men dette er svært små tall uttrykt i negative potenser. For eksempel er massen til et karbonatom m_(C)=1,99 ∙ 10^-23 g. Det er upraktisk å bruke slike tall. Og hvis det ikke er behov for absolutte masseverdier, men du trenger bare å sammenlignemasser av elementer eller partikler, bruk deretter de relative massene av atomer (A_r), uttrykt i amu. Den relative massen til et atom er angitt i det periodiske system, for eksempel har nitrogen 14 007. Den relative massen til et atom, avrundet til et heltall, er massetallet til grunnstoffets kjerne (A). Massetall er slik at de er praktiske å bruke - de er alltid heltall: 1, 2, 3 og så videre. For eksempel har nitrogen 14, karbon har 12. De er skrevet med øvre venstre indeks, for eksempel ¹⁴N eller ^12C.

Når trenger du å vite massenummeret?

Når du kjenner massetallet (A) og atomnummeret til et grunnstoff i det periodiske systemet (Z), kan du bestemme antall nøytroner. For å gjøre dette, trekk protoner fra massetallet.

Når du kjenner massetallet, kan du beregne massen til kjernen eller hele atomet. Siden massen til kjernen bestemmes av massen til partiklene som utgjør sammensetningen, er den lik produktet av antallet av disse partiklene og massen til disse partiklene, det vil si produktet av massen til nøytronet og massenummeret. Massen til et nøytron er lik massen til et proton, generelt betegnes de som massen til et nukleon (kjernepartikkel).

M=A∙m_N

La oss for eksempel beregne massen til et aluminiumatom. Som man kan se fra det periodiske systemet av grunnstoffer til Mendeleev, er den relative atommassen til aluminium 26 992. Avrunding får vi massetallet til aluminiumkjernen 27. Det vil si at dens kjerne består av 27 partikler. Massen til én partikkel er en konstant verdi lik 1,67 ∙ 10^-24 g. Deretter er massen til aluminiumskjernen: 27 ∙ 1,67 ∙ 10^{-24 r=4, 5 ∙ 10}-23 ^r.

Hva er masseantallet av grunnstoffkjerner du trenger å vite når du kompilerer radioaktive nedbrytningsreaksjoner eller kjernefysiske reaksjoner. For eksempel fisjon av en urankjerne ²³⁵U, som fanger ett nøytron ¹n, produserer bariumkjerner ¹⁴¹ Ba og krypton ⁹²Kr, samt tre frie nøytroner ^{1n. Ved kompilering av slike reaksjoner brukes regelen: summen av massetallene på høyre og venstre side av ligningen endres ikke. 235+1=92+141+3.}