Радиационная безопасность. От теории к практике - Владимир Игоревич Ушаков

Скачать книгу

и нейтроны носят общее название – нуклоны.

      Ядро атома водорода (наиболее легкого из всех элементов) состоит из одного протона и не содержит нейтронов.

      Протон – стабильная элементарная частица, обладающая положительным зарядом (ядро атома водорода). Масса протона в 1837 раз больше массы электрона (т. е. составляет 1837 mе или 1,00758 а.е.м.). Заряд протона равен по абсолютной величине заряду электрона, но противоположен ему по знаку, т. е. равен одной положительной элементарной единице заряда. Протон обозначается 11р, где индексы обозначают массу и заряд протона.

      Нейтрон – это нейтральная частица. Масса нейтрона равна 1839 mе или 1,00893 а.е.м., то есть примерно равна массе протона. В свободном состоянии нейтрон – неустойчивая частица и претерпевает превращения. Нейтрон обозначается 10n, где индекс 0 – заряд нейтрона, индекс 1 – масса нейтрона.

      Таким образом, почти вся масса атома сосредоточивается в его ядре; масса электронной оболочки составляет сотые доли процента массы атома (см. табл. 1.2).

      Таблица 1.2

      Значения масс покоя и электрических зарядов элементарных частиц атома

      При нормальном (невозбужденном) состоянии атома число электронов его оболочки равно числу протонов ядра, следовательно, атом электрически нейтрален. Отношение числа нейтронов к числу протонов в ядрах атомов (кроме ядра атома водорода) равняется приблизительно единице для легких ядер и постепенно возрастает до 1,6 с увеличением массы ядра.

      В современной физике принято считать, что атомы имеют строение, напоминающее (геометрически) планетную систему Солнца. В центре электродинамической системы атома находится ядро, вокруг которого движутся по своим орбитам электроны. Геометрическая модель атома представлена на рис. 1.1.

      Число положительных зарядов атомного ядра (число протонов) называется атомным номером Z элемента.

      Число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре называют массовым числом А элемента A = N + Z,

      где N – число нейтронов в ядре (N = А – Z).

      Заряд ядра обусловлен наличием в нем протонов. Заряд любого ядра равен Q = Ze,

      где е – заряд протона, Кл.

      Рис. 1.1. Планетарная модель атома

      По величине заряда ядра все химические элементы располагаются в определенной последовательности в соответствии с периодической таблицей элементов Менделеева. Порядковый номер элемента в этой таблице равен заряду его ядра.

      Вид атомов с данными числами протонов и нейтронов в ядре называют нуклидом и обозначают символом элемента с указанием атомного номера (внизу слева) и массового числа (вверху слева), например, 42He – гелий с зарядом, равным двум зарядам электрона, и массовым числом, равным 4 (см. рис. 1.1).

      Массовое число равно ближайшему целому числу, выражающему атомный вес элемента. Например, записи, характеризующие изотопы урана: 23892U, 23592U и 23392U,

Скачать книгу