Как устроено атомное ядро?
Ядра всех атомов состоят из протонов и нейтронов, имеющих почти одинаковую массу, но лишь протон несет электрический заряд. Полное число протонов называется атомным номером Z атома, который совпадает с числом электронов в нейтральном атоме.
Чему равна масса ядра атома?
1а. е. м = 1.6606 10-27 кг. Масса ядра всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов.
Как найти массу ядра по таблице Менделеева?
Ядро состоит из протонов и нейтронов, относительные массы которых равны 1. Масса ядра равна сумме масс протонов и нейтронов. Число протонов определяем по порядковому номеру элемента. Значит, число нейтронов в ядре можно найти, если от относительной атомной массы отнять порядковый номер.
Как определить дефект массы и энергию связи ядра?
Теория:
- Дефект массы ядра
- Энергия связи
- Энергия связи и дефект массы ядра связаны между собой уравнением Эйнштейна: E св = Δ m c 2 .
- Удельнойэнергией связи ядра называют энергию связи, приходящуюся на 1 нуклон: f = E св A .
Как Заряженно атомное ядро?
А́томное ядро́ — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса. Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом.
Что находится в атомном ядре?
Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Количество нейтронов в ядре может быть разным: от нуля до нескольких десятков. Если число электронов совпадает с числом протонов в ядре, то атом в целом оказывается электрически нейтральным.
Чему равна масса ядра формула?
Eсв(A,Z) = [Zmp + (A — Z)mn) — M(A,Z)]c2. Она определяет минимальную энергию, которую надо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны.
Каков состав ядра 39 19 К?
содержит 19 протонов и 39 − 19 = 20 нейтронов.
Как найти массу ядра химического элемента?
м. принимают 1/12 часть массы нуклида 12C. Стандартная масса, которая обычно приводится для нуклида — это масса нейтрального атома. Для определения массы ядра нужно из массы атома вычесть сумму масс всех электронов (более точное значение получится, если учесть ещё и энергию связи электронов с ядром).
Как найти массу ядра зная массу атома?
Если известно массовое число, то масса М атома и его ядра оценивается из следующего соотношения М ≈ А·mN, где mN ≈ 1,67·10−27 кг — масса нуклона, то есть протона или нейтрона. Например, в состав атома алюминия-27 и его ядра входит 27 нуклонов (13 протонов и 14 нейтронов).
Как определить дефект массы?
ДЕФЕКТ МАССЫ — см. ДЕФЕКТ МАССЫ — атомного ядра величина Am, равная отношению энергии связи атомного ядра WCB к квадрату скорости света в вакууме с: Дельта m = WCB /с2 …
Как найти массу ядра в а е м?
Массу ядра можно найти следующим образом: mяд = N·mn + Z·mp. Так как mn ≈ mp ≈ 1.66·10−27 кг, а Z + N = A, получим: mяд = 1.66·10−27·A кг.
Кто рассчитал заряд ядра атома?
Затем Резерфорд рассчитал, какая доля пучка α-частиц с энергией E рассеивается на угол θ в зависимости от заряда ядра Z2e и заряда α-частицы Z1e. Так исходя из классических законов Ньютона и Кулона была получена знаменитая формула рассеяния Резерфорда.
Какие характерные размеры атомных ядер?
Большинство ядер имеют форму, близкую к сферической. Ядро имеет размер ≈ 10-12 см, что на четыре порядка меньше размера атома (10-8 см). Плотность вещества в ядре – около 230 млн.
Чему равно число протонов в атоме?
Протон имеет положительный заряд +1. Заряд электрона — отрицательный и по величине равен заряду протона: –1. Установлено, что число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в Периодической таблице.
Сколько нейтронов в ядре элемента?
4 Вычтите атомный номер из атомной массы. е. атомного номера, который равен числу протонов) из атомной массы дает число нейтронов в атоме. В нашем примере: 14 (атомная масса) — 6 (число протонов) = 8 (число нейтронов).
Как найти массу ядра углерода?
Масса ядра равна массе нейтрального атома за вычетом массы шести электронов.
Как найти массу ядра
Ядро атома ничтожно мало по сравнению с его общими размерами. Представить это поможет, например, такая образная модель атома водорода: если в самом центре футбольного поля положить небольшое яблоко, изображающее ядро, то орбита электрона прошла бы приблизительно по вратарской линии. Абсолютное большинство объема атома занимает пустота. И при этом столь же абсолютное большинство массы атома сосредоточено в его ядре. Достаточно сказать, что в том же атоме водорода его ядро тяжелее, чем электрон, в 1836 раз! А как же найти массу атомного ядра?
Инструкция
Упомянутый атом водорода имеет простейшее строение ядра из всех химических элементов. Оно состоит из единственной частицы, которая называется «протон». Все другие элементы имеют более сложное строение, и в состав их ядер, помимо протонов, входят так называемые «нейтроны». Запомните, что масса протона практически совпадает с массой нейтрона. Это очень важно.
За единицу измерения принята «атомная единица массы», или по-другому «Дальтон». Это масса 1/12 атома изотопа углерода. Она приблизительно равна 1,66*10^-24грамм. Именно из этой величины вам надо исходить, рассчитывая массу ядра того или иного химического элемента.
Легко можно понять, что поскольку масса электронов ничтожно мала по сравнению с массой протонов и нейтронов, ею в расчетах можно пренебречь. Разумеется, если не требуется очень высокая точность. Поэтому, решая задачу о нахождении массы ядра, можно рассматривать только «тяжелые» частицы – протоны и нейтроны. Их сумма дает вам «массовое число». Его необходимо умножить на величину атомной единицы массы и получить требуемый результат.
А как узнать массовое число? Тут на помощь придет знаменитая Таблица Менделеева. Каждому элементу в ней отведено строго определенное место, а заодно дана вся необходимая информация. В частности указана атомная масса элемента, которую можно принять за массовое число, поскольку общая масса электронов атома ничтожно мала по сравнению с массой протонов и нейтронов.
Рассмотрите конкретный пример. Вот хорошо знакомый металл – золото (Au). Его атомная масса – 196,97. Округлите ее до 197 и умножьте на величину атомной единицы массы. Получите:(197*1,66)*10^-24 = 327,02*10^-24 = 3,2*10^-22 грамм. Вот такова приблизительная масса ядра атома золота.
Видео по теме
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
|
В таблице Менделеева под каждым элементом написана масса атома в атомных единицах массы. Ее можно легко пересчитать в те единицы, которые вам нужны. Для практического измерения в настоящее время используется масс-спектрометрами, где массу летящей заряженной частицы измеряют по ее отклонению в магнитном поле под действием силы Лоренца, с высокой точностью. При этом можно измерять массы не только атомов, но и молекул или их частей.
Namenname2 9 лет назад В таблице Менделеева. Электроны по сравнению с ядром весят несущественно мало. Знаете ответ? |
Заряд
Число
протонов в ядре
определяет непосредственно его
электрический заряд, у изотопов одинаковое
количество протонов, но разное количество
нейтронов. Ядерные свойства изотопов
элемента в отличие от химических, могут
различаться чрезвычайно резко.
Впервые
заряды атомных ядер определил Генри
Мозли в 1913 году. Свои экспериментальные
наблюдения учёный интерпретировал
зависимостью длины волны рентгеновского
излучения от некоторой константы
, изменяющейся на единицу от элемента
к элементу и равной единице для водорода:
,
где
-
и
— постоянные.
— постоянные.Из
чего Мозли сделал вывод, что найденная
в его опытах константа атома, определяющая
длину волны характеристического
рентгеновского излучения и совпадающая
с порядковым номером элемента, может
быть только зарядом атомного ядра, что
стало известно под названием закон
Мозли
Масса
Из-за
разницы в числе нейтронов
изотопы
элемента имеют разную массу
, которая является важной характеристикой
ядра. В ядерной физике массу ядер принято
измерять в атомных единицах массы (а.
е. м.), за одну а. е. м. принимают 1/12 часть
массы нуклида 12C. Следует отметить, что
стандартная масса, которая обычно
приводится для нуклида — это масса
нейтрального атома. Для определения
массы ядра нужно из массы атома вычесть
сумму масс всех электронов (более точное
значение получится, если учесть еще и
энергию связи электронов с ядром).
Кроме
того, в ядерной физике часто используется
энергетический эквивалент массы.
Согласно соотношению Эйнштейна, каждому
значению массы
соответствует полная энергия:
, где
— скорость света в вакууме.
Соотношение
между а. е. м. и её энергетическим
эквивалентом в джоулях:
,
а так как 1 электронвольт = 1,602176·10−19 Дж,
то энергетический эквивалент а. е. м. в
МэВ раве:
.Радиус
Анализ
распада тяжёлых ядер уточнил оценку
Резерфорда и связал радиус ядра с
массовым числом простым соотношением:
,
где
— константа.
Так
как радиус ядра не является чисто
геометрической характеристикой и связан
прежде всего с радиусом действия ядерных
сил, то значение
зависит от процесса, при анализе которого
получено значение
, усреднённое значение
м, таким образом радиус ядра в метрах:
Энергия
связи
Большая
энергия связи нуклонов, входящих в ядро,
говорит о существовании ядерных сил,
поскольку известные гравитационные
силы слишком малы, чтобы преодолеть
взаимное электростатическое отталкивание
протонов в ядре. Связь нуклонов
осуществляется чрезвычайно короткоживущими
силами, которые возникают вследствие
непрерывного обмена частицами, называемыми
пи-мезонами, между нуклонами в ядре.
Экспериментально
было обнаружено, что для всех стабильных
ядер масса ядра меньше суммы масс
составляющих его нуклонов, взятых по
отдельности. Эта разница называется
дефектом массы или избытком массы и
определяется соотношением:
,
где
и
— массы свободного протона и нейтрона,
— масса ядра.
Согласно
принципу эквивалентности массы и энергии
дефект массы представляет собой массу,
эквивалентную работе, затраченной
ядерными силами, чтобы собрать все
нуклоны вместе при образовании ядра.
Эта величина равна изменению потенциальной
энергии нуклонов в результате их
объединения в ядро.
Энергия,
эквивалентная дефекту массы, называется
энергией связи ядра и равна:
,
где
— скорость света в вакууме.
Другим
важным параметром ядра является энергия
связи, приходящаяся на один нуклон ядра,
которую можно вычислить, разделив
энергию связи ядра на число содержащихся
в нём нуклонов:
Эта
величина представляет собой среднюю
энергию, которую нужно затратить, чтобы
удалить один нуклон из ядра, или среднее
изменение энергии связи ядра, когда
свободный протон или нейтрон поглощается
в нём.
Как
видно из поясняющего рисунка, при малых
значениях массовых чисел удельная
энергия связи ядер резко возрастает и
достигает максимума при
(примерно 8,8 Мэв). Нуклиды с такими
массовыми числами наиболее устойчивы.
С дальнейшим ростом
средняя энергия связи уменьшается,
однако в широком интервале массовых
чисел значение энергии почти постоянно
( МэВ), из чего следует, что можно записать
.
Такой
характер поведения средней энергии
связи указывает на свойство ядерных
сил достигать насыщения, то есть на
возможность взаимодействия нуклона
только с малым числом «партнёров». Если
бы ядерные силы не обладали свойством
насыщения, то в пределах радиуса действия
ядерных сил каждый нуклон взаимодействовал
бы с каждым из остальных и энергия
взаимодействия была бы пропорциональна
, а средняя энергия связи одного нуклона
не была бы постоянной у разных ядер, а
возрастала бы с ростом
.
Общая
закономерность зависимости энергии
связи от массового числа описывается
формулой Вайцзеккера в рамках теории
капельной модели ядра.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #