Протонно-нейтронная теория строения атома. Изотопы

Изучение явления радиоактивности первоначально привело к предположению, что ядра различных атомов построены из протонов и электронов. Однако последующее изучение ядерных реакций, открытие нейтронов Чедвиком и выявившаяся возможность выделения нейтронов из любых атомных ядер привели к отказу от ранее принятой гипотезы.

Важное значение имеет протонно-нейтронная теория строения атомного ядра.

По общепринятой в настоящее время протонно-нейтронной теории, предложенной отечественными физиками Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапоном и независимо от них немецким физиком Гейзенбергом, ядро каждого атома состоит из определенного числа протонов и нейтронов, удерживающихся в ядре при помощи ядерных сил. Число протонов определяет заряд ядра, а сумма протонов и нейтронов - его массу.

Протоны и нейтроны объединяют под общим названием - нуклоны. Массовое число - это и есть общее число нуклонов в ядре атома.

По новейшим данным, протон и нейтрон тоже имеют сложное строение. Протонно-нейтронная теория позволила глубже понять строение атомов и изотопов, занимающих одно и то же место в периодической системе.

В 1932 был открыт нейтрон – частица, не имеющая заряда, с массой, близкой к массе ядра атома водорода – протона, и созданапротонно-нейтронная модель ядра.В результатев науке установилось окончательное современное определение понятия изотопов: изотопы – это вещества, ядра атомов которых состоят из одинакового числа протонов и отличаются лишь числом нейтронов в ядре. Изотопы занимают одно и то же место в клетке периодической системы элементов Менделеева.

Каждый изотоп принято обозначать набором символов , где Х– символ химического элемента, Z – заряд ядра атома (число протонов), А – массовое число изотопа (общее число нуклонов – протонов и нейтронов в ядре, A = Z + N).

В природе встречаются как стабильные изотопы, так и нестабильные – радиоактивные, ядра атомов которых подвержены самопроизвольному превращению в другие ядра с испусканием различных частиц (или процессам так называемого радиоактивного распада). Сейчас известно около 270 стабильных изотопов, число нестабильных изотопов превышает 2000, подавляющее большинство их получено искусственным путем в результате осуществления различных ядерных реакций.