Stavba atomového jádra

Prezentace na téma: "Stavba atomového jádra"— Transkript prezentace:

1 Stavba atomového jádra
Jádro se skládá ze Z protonů a N neutronů Protony a neutrony souhrnně označujeme nukleony (= částice nalézající se v jádře), nukleonové číslo A=Z+N je součtem protonového čísla Z a neutronového čísla N. Protony a neutrony patří mezi baryony = těžké fermiony (částice s polocelým spinem) Prvek X je dán protonovým číslem Z Protonové číslo určuje též počet elektronů v neutrálním atomu Značení A = 235  235 nukleonů Z = 92  92 protonů  = 143 neutronů

2 Periodická tabulka prvků

3 Hmotnost atomu Hmotnost protonu a hmotnost neutronu jsou téměř shodné a 1840 krát větší než elektronu  hmotnost elektronů je zanedbatelná vůči hmotnosti jádra a hmotnost jádra je dána počtem nukleonů Uvedený přibližný vztah nezohledňuje změnu hmotnosti jádra způsobením vazebné jaderné energie ! mp= 1, kg mn= 1, kg me= 9, kg

4 Izotopy Atomy, jejichž jádra mají stejný počet protonů ( jádra jednoho prvku), odlišují se však počtem neutronů Velmi podobné fyzikální a chemické vlastnosti (kromě radioaktivních), neboť chemické vlastnosti závisejí na struktuře atomového obalu, tj. počtu elektronů, který je roven počtu protonů, tj. totožný pro izotopy Rozdílná hmotnost jádra  rozdílná hustota chemických látek s různými izotopy  možnost separace izotopů Radioaktivita odlišných izotopů je výrazně odlišná! Příklady lehký vodík (obyčejný) těžký vodík (deuterium) supertěžký vodík (tritium)

5 Izobary Atomy, jejichž jádra mají stejný počet nukleonů, ale odlišují se počtem protonů ( jádra odlišných prvků) Přibližně stejná hmotnost jádra Odlišné chemické vlastnosti (jádra odlišných prvků) Přechod mezi sousedními izobary zprostředkovává rozpad  (-, +) Příklady

6 Izomery Atomy (jádra) o stejném protonovém i neutronovém čísle, které se však liší energetickým stavem jádra Obdobně jako elektrony atomového obalu mohou obsazovat různé energetické hladiny, mohou i protony a neutrony obsazovat různé jaderné energetické hladiny Přechod mezi izomery (z excitovaného stavu do nižšího nebo přímo nejnižšího = základního stavu) zprostředkovává rozpad , tj. vyslání vysokoenergetického fotonu Příklad metastabilní (excitované) technecium

7 Části atomu Každý prvek má jiný počet protonů ve svém jádře
Protony jsou nositeli kladného náboje Změna počtu protonů  změna prvku - jaderná chemie (fyzika) Neutrální atom prvku má stejný počet elektronů jako protonů Elektrony jsou nositeli záporného náboje Změna počtu elektronů  ionizace prvku - chemie Většina prvků má také neutrony Neutrony nenesou žádný náboj p+ e- n0

8 Atom vodíku 1H Jeden elektron obíhající kolem jádra
1 proton = Z = protonové číslo 0 neutronů = N - neutronové číslo A = Z+N =1 - nukleonové číslo Jednou ionizovaný vodíkový atom- chybí jeden elektron = 1H+ Přidáním neutronu do jádra dostaneme deuterium = 2H = D p e 1H

9 Atom helia 4He Dva elektrony obíhající jádro 2 protony = Z = 2
2 neutrony = N = 2 A = Z+N =4 Jednou ionizované helium: 4He+ dvakrát ionizované helium: = částice a = 4He2+ e p n n p e 4He

10 Izotopy a prvky 3H (Tritium) 3He
Jestliže helium ztratí jeden ze svých protonů (a jeden ze svých elektronů), stane se jiným prvkem p n n 3H (Tritium) p n e Jestliže helium ztratí jeden ze svých neutronů, stane se izotopem 3He