О строении вещества простым языком

Заряд ядра – главная характеристика атома, отличающая его от других атомов. Планетарная модель атома позволяет рассчитать заряд ядра по формуле:

,

где, – зарядовое число;

– элементарный заряд, = 1,6022?10

Кл.

Благодаря разнообразию наборов элементарных частиц существуют всевозможные химические элементы: Н, О, N, S, P, Si, Fe, Au и другие. На данный момент открыто 118 химических элементов.

Дефект масс и энергия связи ядра

Ядро состоит из протонов и нейтронов. Оба вида частиц имеют массу.

Если сложить массы протонов и нейтронов в ядре, мы должны получить массу ядра. Но нет. Масса ядра всегда меньше суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Этот феномен называют дефектом масс.

Дефект масс – разница между реальной массой ядра атома и суммой масс протонов и нейтронов, входящих в состав этого ядра.

Дефект масс можно рассчитать с помощью формулы:

,

где – дефект масс;

– количество протонов;

– масса протона;

– количество нейтронов;

– масса нейтрона;

– реальная масса ядра.

и есть разница масс ядра атома и суммы образующих его частиц.

Куда исчезает недостающая масса? Никуда. Миром правят несколько фундаментальных законов. Два из них – закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

Масса и энергия связаны соотношением:

,

где – энергия;

– масса;

– скорость света, 300 000 000 м/с.

Недостающая масса никуда не исчезает, а переходит в энергию. Протоны и нейтроны связаны между собой энергией связи ядра.

Энергия связи ядра – энергия, необходимая, чтобы разрушить ядро атома и разделить его на отдельные частицы.

Чтобы частицы удерживались вместе нужна энергия. Энергия ниоткуда не берется и никуда не исчезает. Чтобы появилась энергия, нужно отдать часть массы. Именно в энергию связи ядра и переходит та часть массы. Дефект масс – мера энергии связи ядра, поэтому энергию связи можно найти по формуле:

.

Дефект масс провялятся не только внутри атомного ядра, но и в других система, где объекты связаны между собой какой-то силой, то есть везде.

Большинство систем настолько велики, что дефект масс не ощутим, но ядро атома – очень маленькая частица. Именно из-за микроскопичности ядер, дефект масс оказывает существенное влияние на его массу.

Изотопы

Количество протонов определяет заряд атома. Заряд атома определяет каким химическим элементом будет этот атом.