Что такое зарядовое число ядра
Зарядовое число
Зарядовое число атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) — количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева.
Термин «атомный» или «порядковый» номер обычно используется в атомной физике и в химии, тогда как эквивалентный термин «зарядовое число» — в ядерной физике. В неионизированном атоме количество электронов в электронных оболочках совпадает с зарядовым числом.
Зарядовое число обычно обозначается буквой Z. Ядра с одинаковым зарядовым числом, но различным массовым числом A (которое равно сумме числа протонов Z и числа нейтронов N) являются различными изотопами одного и того же химического элемента, поскольку именно заряд ядра определяет структуру электронной оболочки атома и, следовательно, его химические свойства.
Полезное
Смотреть что такое «Зарядовое число» в других словарях:
зарядовое число — atominis skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio elemento eilės numeris periodinėje elementų sistemoje. Apibūdina atomo branduolio protonų skaičių, taip pat atitinkamo neutraliojo atomo elektronų skaičių.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
зарядовое число — atominis skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Protonų skaičius atomo branduolyje. atitikmenys: angl. atomic number; charge number; ordinal number; proton number vok. Atomnummer, f; Atomzahl, f; Kernladungszahl, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
зарядовое число — atominis skaičius statusas T sritis chemija apibrėžtis Protonų skaičius atomo branduolyje. santrumpa( os) Z atitikmenys: angl. atomic number; charge number; ordinal number; proton number rus. атомное число; атомный номер; зарядовое число;… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
зарядовое число — atominis skaičius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. atomic number; charge number; ordinal number vok. Atomnummer, f; Atomzahl, f; Kernladungszahl, f; Ordnungszahl, f rus. атомное число, n; атомный номер, m; зарядовое число, n;… … Fizikos terminų žodynas
ЗАРЯДОВОЕ ЧИСЛО — атомный номе р, порядковый номер Z хим. элемента в периодической системе элементов Менделеева. Определяет число протонов в атомном ядре и его электрич. заряд, равный Ze, где е заряд протона (численно равный заряду электрона), а также число… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Число (значения) — Число Число (лингвистика) Число система налогообложения, действовавшая в XIII XV веках на территориях, захваченных Золотой Ордой. Название связано с сутью налога его размер зависел от «числа» людей, подчиненных плательщику[1][2] … Википедия
ЗАРЯДОВОЕ СОПРЯЖЕНИЕ — (С), операция замены всех ч ц, участвующих в к. л. вз ствии, на соответствующие им античастицы. Опыт показывает, что сильное и эл. магн. вз ствия не меняются при З. с., то есть сильные и эл. магн. вз ствия ч ц и античастиц, находящихся в тех же… … Физическая энциклопедия
Массовое число — Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение) … Википедия
атомное число — atominis skaičius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio elemento eilės numeris periodinėje elementų sistemoje. Apibūdina atomo branduolio protonų skaičių, taip pat atitinkamo neutraliojo atomo elektronų skaičių.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Зарядовое число
Из Википедии — свободной энциклопедии
Термин «атомный» или «порядковый» номер обычно используется в атомной физике и в химии, тогда как эквивалентный термин «зарядовое число» — в ядерной физике. В неионизированном атоме количество электронов в электронных оболочках совпадает с зарядовым числом.
Ядра с одинаковым зарядовым числом, но различным массовым числом A (которое равно сумме числа протонов Z и числа нейтронов N) являются различными изотопами одного и того же химического элемента, поскольку именно заряд ядра определяет структуру электронной оболочки атома и, следовательно, его химические свойства. Более трёх четвертей химических элементов существует в природе в виде смеси изотопов (см. Моноизотопный элемент), и средняя изотопная масса изотопной смеси элемента (называемая относительной атомной массой) в определённой среде на Земле определяет стандартную атомную массу элемента (ранее использовалось название «атомный вес»). Исторически именно эти атомные веса элементов (по сравнению с водородом) были величинами, которые измеряли химики в XIX веке.
Поскольку протоны и нейтроны имеют приблизительно одинаковую массу (масса электронов пренебрежимо мала по сравнению с их массой), а дефект массы нуклонного связывания всегда мал по сравнению с массой нуклона, значение атомной массы любого атома, выраженной в атомных единицах массы, находится в пределах 1 % от целого числа А.
Размер, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое числа
Глава 32. Элементы физики атомного ядра
Атомное ядро состоит из элементарных частиц — протонов и нейтронов (протонно-нейтронная модель ядра была предложена советским физиком Д. Д. Иваненко (р. 1904), а впоследствии развита В. Гейзенбергом).
Атомное ядро характеризуется зарядом Ze, где е — заряд протона, Z — зарядовое число ядра, равное числу протонов в ядре и совпадающее с порядковым номером химического элемента в Периодической системе элементов Менделеева. Известные в настоящее время 107 элементов таблицы Менделеева имеют зарядовые числа ядер от Z = l до Z = 107.
Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом: , где X — символ химического элемента, Z — атомный номер (число протонов в ядре), А — массовое число (число нуклонов в ядре).
Сейчас протонно-нейтронная модель ядра не вызывает сомнений. Рассматривалась также гипотеза о протонно-электронном строении ядра, но она не выдержала экспериментальной проверки. Так, если придерживаться этой гипотезы, то массовое число А должно представлять собой число протонов в ядре, а разность между массовым числом и числом электронов должна быть равна заряду ядра. Эта модель согласовывалась со значениями изотопных масс и зарядов, но противоречила значениям спинов и магнитных моментов ядер, энергии связи ядра и т. д. Кроме того, она оказалась несовместимой с соотношением неопределенностей (см. § 215). В результате гипотеза о протонно-электронном строении ядра была отвергнута.
Так как атом нейтрален, то заряд ядра определяет и число электронов в атоме. От числа же электронов зависит их распределение по состояниям в атоме, от которого, в свою очередь, зависят химические свойства атома. Следовательно, заряд ядра определяет специфику данного химического элемента, т. е. определяет число электронов в атоме, конфигурацию их электронных оболочек, величину и характер внутриатомного электрического поля.
Ядра с одинаковыми Z, но разными А (т. е. с разными числами нейтронов N = А – Z) называются изотопами, а ядра с одинаковыми А, но разными Z — изобарами. Например, водород (Z = l) имеет три изотопа: — протий (Z = l, N = 0), — дейтерий (Z = 1, N = 1), — тритий (Z = 1, N = 2), олово — десять, и т. д. В подавляющем большинстве случаев изотопы одного и того же химического элемента обладают одинаковыми химическими и почти одинаковыми физическими свойствами (исключение составляют, например, изотопы водорода), определяющимися в основном структурой электронных оболочек, которая является одинаковой для всех изотопов данного элемента. Примером ядер-изрбар могут служить ядра , , . В настоящее время известно более 2000 ядер, отличающихся либо Z, либо А, либо тем и другим.
Радиус ядра задается эмпирической формулой
(251.1)
Что такое зарядовое число ядра
1. Как называются протоны и нейтроны вместе?
Протоны и нейтроны называются нуклонами.
То есть атомные ядра состоят из нуклонов.
В 1932 году Д.Д. Иваненко и В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель строения ядер.
2. Что называется массовым числом и какой буквой оно обозначается?
Массовым числом называется общее число нуклонов в ядре атома.
Массовое число численно равно массе ядра, выраженной в атомных единицах массы и округлённой до целых чисел.
Массовое число обозначается буквой А.
3. Что можно сказать о числовом значении массы атома (в а.е.м.) и его массовом числе?
Массовое число равно с точностью до целых (поскольку масса каждого нуклона примерно равна 1 а.е.м.) числу атомных единиц массы, содержащихся в массе атома.
2. Что называется зарядовым числом и какой буквой оно обозначается?
Зарядовым числом называется число протонов в ядре.
Зарядовое число численно равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.
(Заряд каждого протона равен элементарному электрическому заряду. )
Зарядовое число обозначается буквой Z.
Для каждого химического элемента зарядовое число равно атомному (порядковому) номеру в таблице Д. И. Менделеева.
4. Как называется и какой буквой обозначается число протонов в ядре?
Число протонов в атоме обозначается буквой Z и называется зарядовым числом.
5. Что можно сказать о зарядовом числе, заряде ядра (выраженном в элементарных электрических зарядах) и порядковом номере в таблице Д. И. Менделеева для любого химического элемента?
Зарядовое число равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.
Зарядовое число атома равно его порядковому номеру в таблице Менделеева.
6. Как в общем виде принято обозначать ядро любого химического элемента?
Ядро любого химического элемента в общем виде обозначается .
7. Какой буквой обозначают число нейтронов в ядре?
Число нейтронов в ядре обозначают буквой N.
8. Какой формулой связаны между собой массовое число, зарядовое число и число нейтронов в ядре?
A = Z + N
9. Как с точки зрения протонно нейтронной модели ядра объясняется существование ядер с одинаковыми зарядами и различными массами?
У одного и того же химического элемента встречаются атомы с различными по массе ядрами.
Такие атомы называются изотопами.
Атомы изотопов имеют одинаковый заряд и поэтому один и тот же порядковый номер в таблице Д. И. Менделеева.
Изотопы — это разновидности одного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер
Ядра изотопов содержат одинаковое число протонов, но различное число нейтронов.
Что такое зарядовое число ядра
Заряд, масса, размер и состав атомного ядра |
Щелкните по ссылке » Физика атомного ядра «, чтобы ознакомиться с презентацией раздела в формате PowerPoint. Для возврата к данной странице закройте окно программы PowerPoint. | |
Исследуя прохождение α-частицы через тонкую золотую фольгу (см. п. 6.2), Э. Резерфорд пришёл к выводу о том, что атом состоит из тяжёлого положительного заряженного ядра и окружающих его электронов. Ядром называется центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный заряд. Заряд ядра равен Ze, где e – заряд протона, Z– зарядовое число, равное порядковому номеру химического элемента в периодической системе элементов Менделеева, т.е. числу протонов в ядре. Число нейтронов в ядре обозначается N. Как правило Z > N. В настоящее время известны ядра с Z = 1 до Z = 107 – 118. Число нуклонов в ядре A = Z + N называется массовым числом. Ядра с одинаковым Z, но различными А называются изотопами. Ядра, которые при одинаковом A имеют разные Z, называются изобарами. Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом , где X – символ химического элемента. Например: водород Z = 1 имеет три изотопа: – протий (Z = 1, N = 0), – дейтерий (Z = 1, N = 1), – тритий (Z = 1, N = 2), олово имеет 10 изотопов и т.д. В подавляющем большинстве изотопы одного химического элемента обладают одинаковыми химическими и близкими физическими свойствами. Всего известно около 300 устойчивых изотопов и более 2000 естественных и искусственно полученных радиоактивных изотопов. Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границы ядра. Ещё Э. Резерфорд, анализируя свои опыты, показал, что размер ядра примерно равен 10 –15 м (размер атома равен 10 –10 м). Существует эмпирическая формула для расчета радиуса ядра: где R0 = (1,3 – 1,7)·10 –15 м. Отсюда видно, что объём ядра пропорционален числу нуклонов. Плотность ядерного вещества составляет по порядку величины 10 17 кг/м 3 и постоянна для всех ядер. Она значительно превосходит плотности самых плотных обычных веществ. Протоны и нейтроны являются фермионами, т.к. имеют спин ħ/2. Ядро атома имеет собственный момент импульса – спин ядра: где I – внутреннее (полное) спиновое квантовое число. Число I принимает целочисленные или полуцелые значения 0, 1/2, 1, 3/2, 2 и т.д. Ядра с четными А имеют целочисленный спин (в единицах ħ) и подчиняются статистике Бозе–Эйнштейна (бозоны). Ядра с нечетными А имеют полуцелый спин (в единицах ħ) и подчиняются статистике Ферми–Дирака (т.е. ядра – фермионы). Ядерные частицы имеют собственные магнитные моменты, которыми определяется магнитный момент ядра в целом. Единицей измерения магнитных моментов ядер служит ядерный магнетонμяд: Ядерный магнетон в mp/me = 1836,5 раз меньше магнетона Бора, отсюда следует, что магнитные свойства атомов определяются магнитными свойствами его электронов. Между спином ядра и его магнитным моментом имеется соотношение: где γяд – ядерное гиромагнитное отношение. Нейтрон имеет отрицательный магнитный момент μn ≈ – 1,913μяд так как направление спина нейтрона и его магнитного момента противоположны. Магнитный момент протона положителен и равен μр ≈ 2,793μяд. Его направление совпадает с направлением спина протона. Распределение электрического заряда протонов по ядру в общем случае несимметрично. Мерой отклонения этого распределения от сферически симметричного является квадрупольный электрический момент ядра Q. Если плотность заряда считается везде одинаковой, то Q определяется только формой ядра. Так, для эллипсоида вращения где b – полуось эллипсоида вдоль направления спина, а – полуось в перпендикулярном направлении. Для ядра, вытянутого вдоль направления спина, b > а и Q > 0. Для ядра, сплющенного в этом направлении, b
|