Ատոմի միջուկի կառուցվածքը

Ինչպես արդեն գիտեք, ատոմը կազմված է միջուկից և էլեկտրոնային թաղանթից: Ատոմն էլեկտրաչեզոք է, քանի որ էլեկտրոնների գումարային լիցքը համակշռում է միջուկի դրական լիցքը:

 

 

Ատոմի բնութագրական չափը 10−10 մ է, իսկ միջուկինը՝ 10−15 մ, այսինքն ատոմի միջուկի շառավիղը մոտ 100000 անգամ փոքր է ատոմի շառավղից: Չնայած դրան, ատոմի զանգվածը գործնականում հավասար է միջուկի զանգվածին:

 

Ատոմի միջուկը ունի բարդ կառուցվածք. այն բաղկացած է առանձին մասնիկներից, որոնք կոչվում են նուկլոններ:

 

1913թ Ռեզերֆորդն առաջարկեց վարկած, համաձայն որի բոլոր քիմիական տարրերի միջուկներում պարունակվում են ջրածնի միջուկներ: Նրանց Ռեզերֆորդը անվանեց պրոտոն:

Պրոտոնը դրական լիցքավորված մասնիկ է, որի զանգվածը 1836 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից, իսկ լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքի մոդուլին:

 qp=e=1,6−19Կլ

 

Տարբեր ատոմների միջուկները պարունակում են տարբեր թվով պրոտոններ: Ատոմի միջուկի զանգվածը հավասար չէ, այլ ավելի մեծ է այն կազմող պրոտոնների գումարային զանգվածից: Հետևաբար ատոմների միջուկներում բացի պրոտոններից կան նաև այլ մասնիկներ:

 

1932թ անգլիացի գիտնական Ջեյմս Չեդվիկը փորձով հայտնաբերեց մի նոր մասնիկ, որի զանգվածը 1839 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից, այսինքն մոտավորապես հավասար է պրոտոնի զանգվածին, իսկ լիցք չունի: Այդ մասնիկին նա անվանեց նեյտրոն:

 

             

 

Նեյտրոնի հայտնագործումից հետո, Վիկտոր Համբարձումյանի, Դմիտրի Իվանենկոյի և Վեռներ Հայզենբերգի կողմից առաջարկվեց միջուկների կառուցվածքի պրոտոն-նեյտրոնային մոդելը, որը հետագայում հիմնավորվեց բազմաթիվ փորձերով:

 

            

 

 Համաձայն այդ մոդելի.

Ատոմի միջուկը կազմված է պրոտոններից և նեյտրոններից: Պրոտոնների թիվը միջուկում համընկնում է Մենդելեևի քիմիական տարրերի աղյուսակում տվյալ տարրի կարգաթվի՝ Z-ի հետ: Կարգաթվի հետ է համընկնում նաև ատոմում էլեկտրոնների թիվը:

Նեյտրոնների թիվը միջուկում նշանակում են N տառով:

 

Միջուկի պրոտոնների Z թվի և նեյտրոնների N թվի գումարն անվանում են միջուկի զանգվածային թիվ և նշանակում A տառով: 

A=Z+N

Միջուկում նեյտրոնների թիվը հավասար է միջուկի զանգվածային թվի և պրոտոնների թվի տարբերությանը:

N=A−Z

Այն քիմիական տարրերը, որոնք ունեն նույն կարգաթիվը, այսինքն նույն թվով պրոտոններ, սակայն տարբեր ատոմային զանգվածներ, կոչվում են իզոտոպներ:

Միևնույն քիմիական տարրի իզոտոպները միմյանցից տարբերվում են նեյտրոնների թվով:

 

Օրինակ՝ ջրածնի H11 իզոտոպներն են դեյտերիումը՝ H12 և տրիտիումը՝  H13 

 

 

Ջրածնի միջուկը կազմված է 1 պրոտոնից, դեյտերիումինը՝ 1 պրոտոնից և 1 նեյտրոնից:

 

Տրետիումի միջուկը կազմում են 1 պրոտոն և 2 նեյտրոնը:

 

Հայտնի նաև He-ի 4 իզոտոպներ՝ He23,He24,He25,He26

 

Ուշադրություն

Պրոտոնների թվով պայմանավորված է ատոմի քիմիական հատկությունները, իսկ նեյտրոնների թվով՝ տվյալ քիմիական տարրի ատոմային զանգվածը: