Основные определения атомной структуры

Основными элементарными частицами, из которых состоят атомы, являются протоны, нейтроны и электроны. Протоны и нейтроны называют нуклонами и они образуют ядро атомов. Для характеристики атомов используются следующие понятия:

· атомный номер, Z, равный числу протонов в ядре и числу электронов на орбитах атома;

· атомный массовый номер (или массовое число), А, указывающий на суммарное количество нуклонов в ядре;

· атомная масса, M, выражается в единицах атомной массы u, где 1 u равняется 1/12 от массы атома углерод-12 или 931,5 МэВ/с². Атомная масса М немного меньше, чем сумма масс всех нуклонов ядра из-за внутренней энергии, связывающей все нуклоны внутри ядра;

· атомный грамм-атом (г-атом) равен числу грамм, соответствующих N_A элемента, где N_A = 6,022×10²³ атомов в г-атоме (число Авогадро). Атомные массовые номера всех элементов определены так, что А грамм каждого элемента содержит точно N_A атомов.

В ядерной физике принято обозначать конкретное ядро X в виде , где А – атомный массовый номер и Z – атомный номер. Например, ядро кобальта-60 идентифицируется как . На практике часто приходится определять следующие величины:

· число атомов N_a на единицу массы элемента:

· число электронов на объем V элемента:

· число электронов на массу m элемента:

Если принять, что масса молекулы равна массе всех атомов, входящих в состав молекулы, то для любого молекулярного соединения в г-моль соединения содержится N_A молекул при условии, что г-моль определяется как сумма атомных массовых номеров атомов, образующих молекулу. Например, г-моль воды H₂O равен 18 г воды и г-моль углекислого газа CO₂ равен 44 г углекислого газа. Таким образом, 18 г воды и 44 г углекислого газа содержат точно по N_A молекул, или по 3 N_A атомов.

В заключение раздела приведем еще несколько понятий:

· нуклид – вид атомов с данными числами протонов и нейтронов в ядре;

· изотоп – нуклид с числом протонов в ядре, свойственным данному элементу;

· радионуклид (р/н) – нуклид, обладающий радиоактивностью (см. далее);

· радиоизотоп – изотоп, обладающий радиоактивностью.

Дата добавления: 2015-10-24