Как определить заряд ядра
- Структура атома и его заряд
- Состав ядра атома
- Атомный номер и заряд ядра
- Изменение заряда ядра при распаде
- Бета-распад и изменение заряда ядра
- Определение заряда ядра по спектральным линиям
Структура атома и его заряд
Атом химического элемента состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро является центральной частью атома и содержит почти всю его массу. В отличие от электронной оболочки, ядро имеет положительный заряд.
Состав ядра атома
Ядро атома состоит из двух типов частиц - протонов и нейтронов. Нейтроны не имеют электрического заряда, а протоны являются положительно заряженными частицами с зарядом +1. Заряд ядра равен количеству протонов, а количество протонов в ядре равно атомному номеру химического элемента.
Атомный номер и заряд ядра
Атомный номер химического элемента указывает на количество протонов в ядре. Например, у атома водорода атомный номер равен 1, что означает, что его ядро содержит один протон с зарядом +1. У атома натрия атомный номер равен 11, поэтому его ядро содержит 11 протонов с зарядом +11.
Изменение заряда ядра при распаде
При альфа-распаде ядра атомный номер уменьшается на два, так как происходит испускание альфа-частицы (ядра атома гелия). Это значит, что количество протонов в ядре уменьшается на два.
Бета-распад и изменение заряда ядра
Бета-распад может происходить в трех различных видах. В случае распада "бета-минус" нейтрон превращается в протон при испускании электрона и антинейтрино, что увеличивает заряд ядра на единицу. В случае распада "бета-плюс" протон превращается в нейтрон, позитрон и нейтрино, что уменьшает заряд ядра на единицу. При электронном захвате заряд ядра также уменьшается на единицу.
Определение заряда ядра по спектральным линиям
Заряд ядра также можно определить по частоте спектральных линий характеристического излучения атома. Согласно закону Мозли, заряд ядра равен произведению главного квантового числа на корень из отношения спектральной частоты к постоянной Ридберга, плюс постоянная экранирования.