Главная >> Лекции по ядерной физике 1.2 Строение и характеристики атомов
Атомы различных химических элементов отличаются по их массе, и атомная масса в какой-то мере определяет периодичность повторения химических свойств различных атомов, однако массовое число A не является однозначной характеристикой атомов любых веществ.
Действительной характеристикой, определяющей физико-химическую индивидуальность атома вещества, является его атомный номер (z) в открытой Д. И. Менделеевым Периодической Системе элементов. Называя атомный номер элемента z, мы фактически называем сам этот элемент, об атомах которого идёт речь.
Например, если z = 6, нам ясно, что речь идет об углероде (С), а если z = 92, это равносильно тому, что элемент назван ураном (U), и т.д.
Итак, массовое число A и атомный номер z элемента - пара характеристик, полностью определяющих физико-химическую индивидуальность атомов любого вещества.
Атомная теория раскрывает физический смысл этих характеристик
в следующих основных положениях: а) Все атомы состоят из положительно заряженного ядра и обращающихся вокруг него отрицательно заряженных частиц - электронов. б) Электрический заряд электрона qe = - 1.6022 .10-19 Кл - наименьший электрический заряд, обнаруженный экспериментально, и это дало повод назвать его элементарным зарядом, а заряды других частиц и структур на микроуровне - измерять в элементарных зарядах. в) Атомный номер элемента z - есть не что иное, как суммарное количество электронов в атоме. г) Поскольку устойчивый атом любого химического элемента электронейтрален, отрицательный заряд электронных оболочек в атоме нейтрализуется равным по величине положительным зарядом ядра. Поэтому другое представление об атомном номере состоит в том, что атомный номер химического элемента - это положительный заряд ядра его атома, выраженный в величинах элементарных электрических зарядов (то есть в зарядах электрона). д) Масса покоя одиночного электрона mе = 9.1095.10-28 г, что соответствует приблизительно 5.486.10-4 а.е.м. Разница в порядках величин масс всего атома (от единицы до сотен а.е.м.) и электронов в нём (от 5.486.10-4 до величин порядка 10-2 а.е.м.), которая, как видно из приведенных цифр, составляет четыре порядка, приводит к выводу о том, что практически вся масса атома сосредоточена в его ядре. е) Размеры атомов, найденные в экспериментах, выполненных по различным методикам, имеют порядок 10-8 см, тогда как размеры их ядер - величины порядка 10-13 см. Эти цифры говорят о том, что ядро занимает ничтожную часть объёма атома. Если под объёмом ядра понимать сферу, в пределах которой эффективно действуют ядерные силы, радиус этой сферы можно оценить по полуэмпирической формуле: Rя ≈ 1.21.10-13 А1/3, см,. (1.4) где А, а.е.м. - атомная масса элемента.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|