Ładunek i skład jądra atomowego

Jądro atomu zbudowane jest z dwóch rodzajów cząstek. Są to obdarzone dodatnim ładunkiem elementarnym protony oraz elektrycznie obojętne neutrony. Obydwie cząstki mają bardzo zbliżone masy, które są odpowiednio równe: mp = 1,6726•10-27kg oraz mn = 1,6749•10-27kg. Dla porównania masa elektronu wynosi tylko me = 9,11•10-31kg.
Ponieważ atom jako całość nie posiada ładunku elektrycznego oraz ładunek elektronu jest równy co do wartości ładunkowi protonu, oznacza to, że w atomie musi znajdować taka sama liczba tych dwóch rodzajów cząstek.
Atom można opisać poprzez podanie jego symbolu oraz liczb atomowej i masowej. Liczba atomowa decyduje o miejscu, jakie znajduje dany pierwiastek w układzie okresowym Mendelejewa. Określa ona ilość protonów wchodzących w skład jądra danego pierwiastka, a więc określa ona również liczbę elektronów w niezjonizowanym atomie. Liczba masowa informuje natomiast o liczbie nukleonów danego jądra, czyli łącznej liczbie protonów i neutronów. Na przykład zapis _{88}^{226}Ra   informuje, że w skład atomu radu wchodzi 88 protonów, 88 elektronów, 226 nukleonów oraz 226-88=138 neutronów.

Rozmiary jąder atomowych są zależne od liczby nukleonów, które wchodzą w ich skład. Im większa jest liczba masowa, tym większe musi być jądro. Średni promień jądra wyraża się wzorem:

R=R _{0}  \cdot  \sqrt[3]{A}
 
gdzie: R0 = 1,2•10-15m, A – liczba masowa.

Ładunek i skład jądra atomowego – przykład.

Oszacuj gęstość jądra radu - _{88}^{226}Ra .  

Rozwiązanie:

\rho= \frac{m}{V}
 
gdzie: ρ – gęstość, m – masa jądra, V – objętość jądra.

Ponieważ masa protonu jest w dobrym przybliżeniu równa masie neutronu, to masę jądra można zapisać w postaci:

m=Am _{p}
 
Zakładając, że jądro ma kształt kuli, to jego objętość można wyrazić:

V= \frac{4}{3}  \pi R ^{3}  

Łącząc ze sobą powyższe równania otrzymamy:

 \rho = \frac{Am _{p} }{ \frac{4}{3}  \pi R ^{3} } = \frac{3Am _{p} }{4 \pi (R _{0} \sqrt[3]{A}) ^{3}   } = \frac{3Am _{p} }{4 \pi R ^{3}  _{0} A} = \frac{3m _{p} }{4 \pi R ^{3}  _{0} }

 \rho = \frac{3 \cdot 1,6726 \cdot 10 ^{-27}kg }{4 \cdot 3,14(1,2 \cdot 10 ^{-15}m) ^{3}  } =0,23 \cdot 10 ^{18} \frac{kg}{m ^{3} }

Komentarze (2)
Wynik działania 3 + 2 =
I hate chemia
2017-02-05 18:01:19
Może ktoś jaśniej wytłumaczyć o co chodzi z tym ładunkiem?
Ewa
2015-01-25 18:51:49
Błąd jest w drugim zdaniu. Zamiast"obojętnie elektrycznie elektrony" ma być "obojętnie elektrycznie neutrony"
Ostatnio komentowane
jkuiu
jy • 2020-11-26 17:35:54
kjb
lo • 2020-11-26 16:52:00
a jacy bohaterowie tego nie było napisane
Werika • 2020-11-26 14:21:09
i
kuba • 2020-11-26 14:18:32
elorer
eluwina • 2020-11-26 13:50:23