Атомное ядро. Изотопы, изобары

Отсюда видно, что практически вся масса атома сосредоточена в яд­ре, которое почти в 100 000 раз меньше размера атома.

Ядро атома состоит из протонов р и нейтронов п. Протон - элементар­ная частица в составе атомного ядра массой 1,67-10~²⁴ г, имеющая положи­тельный заряд 1,6-10"¹⁹ Кл. Протон был открыт в 1920 г. английским физи­ком Э. Резерфордом.

Нейтрон - элементарная частица в составе атомного ядра массой 1,67 • 10~²⁴ г. Не заряжена. Нейтрон был открыт в 1932 г. английским физиком Дж. Чедвиком. Сумму протонов и нейтронов называют нуклонами.

В состав ядра, кроме протонов и нейтронов, входит множество других микрочастиц, таких как мюоны, нейтрино, т-лептоны, гипероны, ц-мюзоны, 7г-мюзоны, кварки (5 видов), антикварки (5 видов) и др.

Изотопы - разновидности атомов, имеющих одинаковые заряды ядер, но разные атомные массы (за счет разного числа нейтронов в ядре), напри-

9 4 9S "3S 37

мер, Mg и Mg, С1 и С1.

Самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного хими­ческого элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испускани­ем элементарных частиц или ядер (ос-частицы), называется радиоактивно­стью.

Изобары - это атомы, имеющие одинаковые массовые числа, но раз­личные заряды ядер и разные химические свойства. Например, атомы аргона, калия и кальция - ⁴⁰Аг, ⁴⁰К, ⁴⁰Са.

Квантовые числа. Принцип Паули

Атом - квантовая система, т. е. система микрочастиц, поведение кото­рых описывается законами квантовой механики. Согласно этим законам, энергетическое состояние электрона в атоме описывается при помощи четы­рех квантовых чисел:

п - главное квантовое число,

/ - орбитальное, или побочное, квантовое число,

т/ - магнитное квантовое число,

m_s - спиновое квантовое число.

Главное квантовое число п характеризует энергию электрона на кван­товом уровне и удаленность его от ядра. Оно принимает целочисленные зна­чения от единицы до бесконечности:

п = 1, 2, 3,..., оо.

Состояние электрона, характеризующееся определенным значением главного квантового числа, принято называть энергетическим уровнем элек­трона в атоме. Каждый энергетический уровень соответствует номеру перио­да в периодической таблице Д. И. Менделеева:

В Химия. Учеб. пособие

-17-

СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА