제2장 원자의 구조와 주기율 핵에서 양성자와 중성자의 위치

첫 장. 안정한 핵의 특성

핵은 핵력에 묶인 양성자와 중성자로 구성되어 있다고 위에서 이미 말했습니다. 핵의 질량을 원자 질량 단위로 측정하면 질량수라고 하는 정수를 곱한 양성자의 질량에 가까워야 합니다. 핵의 전하와 질량 수는 핵의 구성에 양성자와 중성자가 포함되어 있음을 의미합니다. (핵의 중성자 수는 일반적으로

핵의 이러한 속성은 기호 표기법에 반영되며 나중에 다음 형식으로 사용됩니다.

여기서 X는 원자핵이 속하는 원소의 이름입니다(예: 핵: 헬륨 - , 산소 - , 철 - 우라늄

안정한 핵의 주요 특성에는 전하, 질량, 반지름, 기계적 및 자기적 모멘트, 들뜬 상태의 스펙트럼, 패리티 및 사중극자 모멘트가 포함됩니다. 방사성(불안정한) 핵은 추가로 수명, 방사성 변환 유형, 방출된 입자의 에너지 및 기타 여러 특수 속성에 의해 특징지어지며, 이에 대해서는 아래에서 설명합니다.

우선, 핵을 구성하는 기본 입자인 양성자와 중성자의 특성을 고려해 봅시다.

§ 1. 양성자와 중성자의 주요 특성

무게.전자의 질량 단위: 양성자의 질량은 중성자의 질량입니다.

원자 질량 단위: 양성자 질량 중성자 질량

에너지 단위에서 양성자의 나머지 질량은 중성자의 나머지 질량입니다.

전하. q는 입자와 입자의 상호 작용을 특성화하는 매개변수입니다. 전기장, 전자 전하 단위로 표현되며 여기서

모든 소립자는 0 또는 양성자의 전하 중성자의 전하가 0인 전기량을 가집니다.

회전.양성자와 중성자의 스핀은 동일합니다.두 입자 모두 페르미온이며 Fermi-Dirac 통계, 따라서 Pauli 원리를 따릅니다.

자기 모멘트.전자의 질량인 양성자의 질량 대신 전자의 자기 모멘트를 결정하는 식 (10)에 대입하면

그 양을 핵 마그네톤이라고 합니다. 양성자의 스핀 자기 모멘트가 같다고 전자와 유사하게 가정할 수 있지만 경험에 따르면 양성자의 고유 자기 모멘트는 핵 마그네톤보다 큽니다.

또한, 하전되지 않은 입자인 중성자도 0이 아닌 자기 모멘트를 가짐이 밝혀졌습니다.

중성자에 자기 모멘트의 존재 등 큰 중요성양성자의 자기 모멘트는 이러한 입자의 점 특성에 대한 가정과 모순됩니다. 에서 얻은 여러 실험 데이터 지난 몇 년, 양성자와 중성자 모두 복잡한 불균질 구조를 가지고 있음을 나타냅니다. 동시에 중성자의 중심에는 양전하가 있고 주변에는 입자의 부피에 분포하는 크기와 동일한 음전하가 있습니다. 그러나 자기 모멘트는 흐르는 전류의 크기뿐만 아니라 전류가 흐르는 면적에 따라 결정되기 때문에 그에 의해 생성되는 자기 모멘트는 동일하지 않습니다. 따라서 중성자는 일반적으로 중립을 유지하면서 자기 모멘트를 가질 수 있습니다.

핵자의 상호 변환.중성자의 질량은 양성자의 질량보다 0.14%, 즉 2.5 전자 질량만큼 큽니다.

자유 상태에서 중성자는 양성자, 전자, 반뉴트리노로 붕괴합니다. 평균 수명은 17분에 가깝습니다.

양성자는 안정한 입자입니다. 그러나 핵 내부에서는 중성자로 변할 수 있습니다. 반응이 반응식에 따라 진행되는 동안

왼쪽과 오른쪽에 서있는 입자의 질량 차이는 핵의 다른 핵자에 의해 양성자에 전달되는 에너지로 보상됩니다.

양성자와 중성자는 동일한 스핀과 거의 동일한 질량을 가지며 서로 변환할 수 있습니다. 이 입자들 사이에 쌍으로 작용하는 핵력도 같다는 것은 나중에 밝혀질 것입니다. 따라서 그들은 일반적인 이름 인 핵자로 불리며 핵자는 전자기장과의 관계가 다른 양성자와 중성자의 두 가지 상태에있을 수 있다고 말합니다.

중성자와 양성자는 비전기적 성질을 갖는 핵력의 존재로 인해 상호 작용합니다. 핵력은 그 기원이 중간자의 교환에 있습니다. 양성자와 저에너지 중성자 사이의 거리에 대한 상호 작용의 위치 에너지 의존성을 묘사하면 대략 그림 1과 같은 그래프처럼 보일 것입니다. 5a, 즉 포텐셜 우물의 형태를 갖는다.

쌀. 도 4 5. 핵자 사이의 거리에 대한 상호 작용의 잠재적 에너지 의존성: a - 중성자-중성자 또는 중성자-양성자 쌍의 경우; b - 한 쌍의 양성자 - 양성자

"Beloyarsk NPP의 BN-800 원자로용 MOX 연료 집합체의 첫 5개 연료 집합체가 생산되었습니다. 따라서 MOX MOX 기술 단지의 생산을 마스터하는 단계가 완료되었습니다." MCC가 말했다.

현재 Mining and Chemical Combine이 여러 Rosatom 기업과 함께 개발한 조치를 시행하고 있으며 연간 계획인 40개의 연료 집합체를 이행하기 위해 생산 생산성을 높이는 것을 목표로 하고 있습니다.

Beloyarsk NPP의 동력 장치 4번은 "고속" 원자로를 기반으로 핵연료 주기를 폐쇄하기 위한 여러 기술을 개발하는 데 필요합니다. 이러한 폐쇄 사이클에서는 핵연료의 확대 재생산으로 인해 원자력의 연료 기반이 크게 확장되고 '연소'로 인한 방사성 폐기물의 양을 줄이는 것도 가능할 것으로 보입니다. 위험한 방사성 핵종. 전문가들에 따르면 러시아는 고속 중성자 원자로 건설 기술에서 세계 1위를 차지하고 있다.

BN-800 원자로가 있는 BNPP의 4번 블록은 보다 강력한 상업용 "고속" 동력 장치 BN-1200의 프로토타입이 되었습니다. 앞서 Beloyarsk NPP에서도 BN-1200 파일럿 유닛을 건설하기로 한 결정이 2020년대 초에 이루어질 수 있다고 보고되었습니다.

BN-800 원자로는 현대 원자력의 기반이 되는 열중성자 원자로에서 사용후핵연료를 재처리하는 과정에서 분리된 플루토늄을 사용할 수 있는 MOX 연료를 사용하도록 설계됐다. BN-800용 MOX 연료의 산업 생산은 러시아 원자력 산업의 20개 이상의 조직이 참여하여 MCC에서 구축되었습니다.

BN-800 원자로의 초기 연료 부하는 주로 전통적인 산화 우라늄 연료로 형성되었습니다. 동시에 연료 집합체의 일부에는 다른 Rosatom 기업인 RIAR(Dimitrovgrad, Ulyanovsk 지역) 및 Mayak Production Association(ZATO Ozersk, 첼랴빈스크 지역). 시간이 지남에 따라 BN-800 원자로는 MCC에서 생산되는 MOX 연료로 전환되어야 합니다.

Federal State Unitary Enterprise "Mining and Chemical Combine"(최종 단계 부문의 일부) 라이프 사이클사용 대상 원자력 Rosatom)는 연방 핵 ​​조직의 지위를 가지고 있습니다. MCC는 차세대 혁신 기술을 기반으로 폐쇄형 핵연료 주기를 위한 기술 단지를 만드는 Rosatom의 핵심 기업입니다. 세계 최초로 MCC는 원자력 발전소 원자로에서 사용후 핵연료 저장, 고속 중성자 원자로를 위한 새로운 핵 MOX 연료 처리 및 생산 등 3개의 첨단 처리 장치를 한 번에 집중시킵니다.

중성자 란 무엇입니까? 그 구조, 속성 및 기능은 무엇입니까? 중성자는 모든 물질의 구성 요소인 원자를 구성하는 가장 큰 입자입니다.

원자 구조

중성자는 원자의 밀도가 높은 영역인 핵에 있으며 양성자(양전하를 띤 입자)로 채워져 있습니다. 이 두 요소는 핵이라는 힘에 의해 결합됩니다. 중성자는 중성 전하를 가집니다. 양성자의 양전하는 전자의 음전하와 일치하여 중성 원자를 생성합니다. 핵의 중성자는 원자의 전하에 영향을 미치지 않지만 방사능 수준을 포함하여 원자에 영향을 미치는 많은 특성을 가지고 있습니다.

중성자, 동위 원소 및 방사능

원자핵에 있는 입자 - 중성자는 양성자보다 0.2% 큽니다. 그들은 함께 같은 요소의 총 질량의 99.99%를 구성합니다. 다른 수량중성자. 과학자들이 원자 질량을 언급할 때 그들은 평균 원자 질량을 의미합니다. 예를 들어, 탄소는 보통 6개의 중성자와 6개의 양성자를 가지며 원자량은 12이지만 때로는 원자량이 13(양성자 6개와 중성자 7개)인 경우도 있습니다. 원자 번호 14번의 탄소도 존재하지만 드물다. 따라서 탄소의 원자량은 평균 12.011입니다.

원자의 중성자 수가 다를 때 동위원소라고 합니다. 과학자들은 이러한 입자를 핵에 추가하여 큰 동위 원소를 만드는 방법을 찾았습니다. 이제 중성자를 추가해도 전하가 없기 때문에 원자의 전하에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그들은 원자의 방사능을 증가시킵니다. 이로 인해 높은 수준의 에너지를 방출할 수 있는 매우 불안정한 원자가 생성될 수 있습니다.

코어란 무엇입니까?

화학에서 핵은 양성자와 중성자로 구성된 원자의 양전하 중심입니다. "코어"라는 단어는 "너트" 또는 "코어"를 의미하는 단어의 형태인 라틴어 핵에서 유래합니다. 이 용어는 원자의 중심을 설명하기 위해 1844년 Michael Faraday에 의해 만들어졌습니다. 핵 연구, 그 구성 및 특성 연구와 관련된 과학을 핵 물리학 및 핵 화학이라고합니다.

양성자와 중성자는 강한 핵력에 의해 결합됩니다. 전자는 핵에 끌리지만 너무 빨리 움직여 원자 중심에서 어느 정도 떨어진 곳에서 회전이 수행됩니다. 양의 핵 전하는 양성자에서 나오지만 중성자는 무엇입니까? 전하가 없는 입자입니다. 양성자와 중성자는 전자보다 훨씬 더 많은 질량을 가지고 있기 때문에 원자의 거의 모든 무게는 핵에 포함되어 있습니다. 원자핵의 양성자 수는 원소로서의 정체성을 결정합니다. 중성자의 수는 원소의 어떤 동위원소가 원자인지를 나타냅니다.

원자핵 크기

전자가 중심에서 더 멀리 떨어져 있을 수 있기 때문에 핵은 원자의 전체 직경보다 훨씬 작습니다. 수소 원자는 핵보다 145,000배 크고 우라늄 원자는 중심보다 23,000배 더 큽니다. 수소 핵은 단일 양성자로 구성되어 있기 때문에 가장 작습니다.

핵에서 양성자와 중성자의 위치

양성자와 중성자는 일반적으로 함께 모여 구체에 균일하게 분포된 것으로 묘사됩니다. 그러나 이는 실제 구조를 단순화한 것입니다. 각 핵자(양성자 또는 중성자)는 일정 수준에너지 및 위치 범위. 핵은 구형일 수 있지만 배 모양, 구형 또는 디스크 모양일 수도 있습니다.

양성자와 중성자의 핵은 중입자이며 가장 작은 쿼크로 구성됩니다. 인력은 범위가 매우 짧기 때문에 양성자와 중성자가 결합하려면 서로 매우 가까워야 합니다. 이 강한 인력은 하전된 양성자의 자연스러운 반발력을 극복합니다.

양성자, 중성자 및 전자

핵 물리학과 같은 과학의 발전에 있어 강력한 추진력은 중성자(1932)의 발견이었습니다. Rutherford의 학생이었던 영어 물리학자가 이것에 대해 감사합니다. 중성자 란 무엇입니까? 이것은 불안정한 입자로 자유 상태에서 단 15분 만에 양성자, 전자 및 중성미자로 붕괴할 수 있는 소위 질량이 없는 중성 입자입니다.

입자는 전하가 없고 중성이라는 사실 때문에 그 이름을 얻었습니다. 중성자는 극도로 밀도가 높습니다. 고립된 상태에서 중성자 하나의 질량은 1.67·10-27에 불과하고, 중성자가 빽빽이 들어찬 찻숟가락 하나를 취하면 그 덩어리의 무게는 수백만 톤이 된다.

원소의 핵에 있는 양성자의 수를 원자 번호라고 합니다. 이 번호는 각 요소에 고유한 ID를 부여합니다. 탄소와 같은 일부 원소의 원자에서 핵의 양성자 수는 항상 동일하지만 중성자 수는 다를 수 있습니다. 핵에 일정한 수의 중성자를 가진 주어진 원소의 원자를 동위 원소라고합니다.

단일 중성자는 위험합니까?

중성자 란 무엇입니까? 이것은 양성자와 함께 포함되는 입자입니다. 그러나 때때로 그들은 스스로 존재할 수 있습니다. 중성자가 원자핵 밖에 있을 때 전위를 얻습니다. 위험한 속성. 고속으로 움직일 때 치명적인 방사선을 방출합니다. 인간과 동물을 죽이는 능력으로 알려진 소위 중성자 폭탄은 무생물 물리적 구조에 최소한의 영향을 미칩니다.

중성자는 원자의 매우 중요한 부분입니다. 이러한 입자의 높은 밀도와 속도는 놀라운 파괴력과 에너지를 제공합니다. 결과적으로 충돌하는 원자핵을 변경하거나 심지어 찢을 수 있습니다. 중성자는 순 중성 전하를 갖지만 전하와 관련하여 서로 상쇄되는 전하 성분으로 구성됩니다.

원자의 중성자는 아주 작은 입자입니다. 양성자와 마찬가지로 너무 작아서 전자현미경으로도 볼 수 없지만 원자의 거동을 설명할 수 있는 유일한 방법이기 때문에 존재합니다. 중성자는 원자의 안정성에 매우 중요하지만 원자 중심 외부에서는 오랫동안 존재할 수 없으며 평균적으로 약 885초(약 15분) 만에 붕괴됩니다.

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4.1. 원자의 구성

"원자"라는 단어는 고대 그리스어에서 "분할할 수 없는"으로 번역됩니다. 거의 그래야만 했다. XIX 후반세기. 1911년에 E. Rutherford는 양전하를 띤 핵심. 나중에 포위된 것으로 밝혀졌다. 전자 껍질.

따라서 원자는 핵과 전자 껍질로 구성된 물질계입니다.
원자는 매우 작습니다. 예를 들어 수십만 개의 원자가 종이 시트의 두께에 맞습니다. 원자핵의 크기는 원자의 크기보다 수십만 배 더 작습니다.
원자핵은 양전하를 띠지만 단순한 양성자 이상으로 구성됩니다. 핵은 또한 1932년에 발견되어 명명된 중성 입자를 포함합니다. 중성자. 양성자와 중성자를 합쳐서 부른다. 핵자- 즉, 핵 입자입니다.

전체적으로 모든 원자는 전기적으로 중성입니다. 즉, 원자의 전자 껍질에 있는 전자의 수는 핵의 양성자 수와 같습니다.

표 11전자, 양성자 및 중성자의 가장 중요한 특성

특성

전자
개장년도
발견자

조셉 존 톰슨

어니스트 러더퍼드

제임스 채드윅
상징
무게: 지정
의미

나-)
9.108. 10~31kg

m(p+)
1.673. 10~27kg

m(아니오)
1.675. 10~27kg
전하

-1.6 . 10 –19 C = –1 이자형

1.6. 10 –19C = +1 이자형
반지름
  • 전자라는 이름은 호박을 뜻하는 그리스어에서 유래되었습니다.
  • 양성자라는 이름은 처음이라는 그리스어 단어에서 유래했습니다.
  • "중성자"라는 이름은 "둘 중 하나도 아닌 것"(전하를 의미함)을 의미하는 라틴어에서 유래되었습니다.
  • 입자 기호의 "-" , "+" 및 "0" 기호는 오른쪽 위 첨자를 대신합니다.
  • 전자의 크기는 너무 작아서 물리학에서 (프레임워크 내에서) 현대 이론) 일반적으로 이 양의 측정에 대해 이야기하는 것은 잘못된 것으로 간주됩니다.

전자, 양성자, 중성자, 핵자, 전자 껍질.
1. 양성자의 질량이 중성자의 질량보다 얼마나 작은지 결정하십시오. 이 차이는 양성자 질량의 몇 분율입니까(십진법과 백분율로 표현)?
2. 핵자의 질량이 전자의 질량보다 몇 배(대략) 더 큰가?
3. 원자에 8개의 양성자와 8개의 중성자가 포함되어 있는 경우 원자 질량의 몇 부분이 전자의 질량이 될지 결정하십시오. 4. 원자의 질량을 측정하기 위해 국제 단위계(SI) 단위를 사용하는 것이 편리하다고 생각하십니까?

4.2. 원자 내 입자 간의 상호 작용. 원자핵

전기(정전기) 힘은 원자의 모든 하전 입자 사이에 작용합니다. 원자의 전자는 핵에 끌리는 동시에 서로 밀어냅니다. 서로에 대한 하전 입자의 작용이 전달됩니다. 전기장.

당신은 이미 하나의 분야인 중력을 알고 있습니다. 물리학 과정에서 필드가 무엇인지, 필드의 일부 속성에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

핵의 모든 양성자는 양전하를 띠고 전기력으로 인해 서로 밀어냅니다. 그러나 코어는 존재합니다! 결과적으로 핵에서는 정전기 반발력 외에도 서로 끌어 당기는 힘으로 인해 핵자 사이에 일종의 상호 작용이 있으며이 상호 작용은 정전기보다 훨씬 강합니다. 이러한 힘은 핵력, 상호 작용 - 강력한 상호 작용, 그리고 이 상호 작용을 전송하는 필드는 강한 분야.

정전기와 달리 강한 상호 작용은 핵 크기 정도의 짧은 거리에서만 느껴집니다. 그러나이 상호 작용으로 인한 인력 ( 에프나). 몇 배 더 많은 정전기( 에프이자형). 따라서 핵의 "강도"는 원자의 "강도"보다 몇 배나 큽니다. 따라서 화학 현상에서는 전자 껍질만 변하고 원자핵은 변하지 않습니다.

핵의 총 핵자 수를 호출합니다. 질량수그리고 문자로 표기 ㅏ. 중성자 수핵에서 문자로 표시됩니다 N, ㅏ 양성자 수- 편지 지. 이 숫자는 간단한 관계로 관련됩니다.

핵 물질의 밀도는 엄청납니다. 입방 센티미터 당 약 1 억 톤이며 이는 화학 물질의 밀도와 비교할 수 없습니다.

전자 껍질, 원자핵, 질량수, 양성자수, 중성자수.

4.3. 핵종. 강요. 동위원소

화학 반응에서 원자는 전자의 일부를 잃거나 "여분의" 전자를 추가할 수 있습니다. 이 경우 하전 입자는 중성 원자로 형성됩니다. 이온. 원자의 화학적 본질은 변하지 않습니다. 즉, 예를 들어 염소 원자는 질소 원자 또는 다른 원소의 원자로 변하지 않습니다. 다소 높은 에너지의 물리적 영향은 일반적으로 원자에서 전체 전자 껍질을 "찢을" 수 있습니다. 원자의 화학적 본질도 변하지 않을 것입니다. 다른 원자에서 전자를 취하면 핵이 다시 같은 원소의 원자 또는 이온으로 변합니다. 원자, 이온, 원자핵을 총칭 핵종.

핵종을 표시하기 위해 왼쪽 인덱스와 함께 요소 기호가 사용됩니다 (하나의 원자를 나타낼 수도 있음을 기억하십시오). 위쪽은 질량 수와 같고 아래쪽은 양성자 수입니다. 핵종 지정 예:

일반적으로

이제 "화학 원소" 개념의 최종 정의를 공식화할 수 있습니다.

핵전하는 양성자의 수에 의해 결정되기 때문에, 화학 원소같은 수의 양성자를 가진 일련의 핵종의 이름을 지정할 수 있습니다 문단 시작 부분에서 말한 것을 기억하면 가장 중요한 화학 법칙 중 하나를 명확히 할 수 있습니다.

~에 화학 반응(그리고 핵에 영향을 미치지 않는 물리적 상호 작용 중에) 핵종은 발생하지 않고 사라지지 않으며 서로 바뀌지 않습니다.

따라서 질량수는 양성자 수와 중성자 수의 합과 같습니다. ㅏ = 지 + N. 같은 원소의 핵종은 같은 핵전하( 지= const) 및 중성자 수 N? 같은 원소의 핵종의 경우 핵의 중성자 수가 같을 수도 있고 다를 수도 있습니다. 따라서 한 원소의 핵종의 질량 수는 다를 수 있습니다. 서로 다른 동일한 원소의 핵종의 예 질량수- 다양한 안정한 주석 핵종, 그 특성은 표에 주어진다. 12. 같은 질량수를 가진 핵종은 같은 질량을 갖고, 다른 질량수를 가진 핵종은 다른 질량을 가집니다. 따라서 같은 원소의 원자라도 질량이 다를 수 있습니다.

따라서 동일한 동위 원소의 핵종에 대해 같은 번호양성자(하나의 원소이기 때문에), 같은 수의 중성자(하나의 동위원소이기 때문에), 그리고 물론 같은 질량. 이러한 핵종은 정확히 동일하므로 근본적으로 구별할 수 없습니다. (물리학에서 "동위원소"라는 단어는 때때로 주어진 동위원소의 하나의 핵종을 의미합니다.)

같은 원소의 서로 다른 동위 원소의 핵종은 질량수가 다릅니다.
중성자와 질량.

과학자들이 알고 있는 핵종의 총 수는 2000개에 육박하고 있으며 이 중 약 300개는 안정한 즉 자연계에 존재하는 것으로 현재는 인공적으로 얻은 것을 포함해 110개 원소가 알려져 있다. 등압선- 같은 질량의 핵종(전하 상관없음))
많은 원소에는 Be, F, Na, Al, P, Mn, Co, I, Au 등의 자연 동위원소가 하나 있습니다. 그러나 대부분의 원소는 2개, 3개 또는 그 이상의 안정한 동위원소를 가지고 있습니다.
원자핵의 구성을 설명하기 위해 때때로 그들은 다음을 계산합니다. 주식이 핵의 양성자 또는 중성자.

어디 디- 관심 대상의 비율(예: 일곱 번째),
N 1 – 첫 번째 개체 수,
N 2는 두 번째 객체의 수이고,
N 3 - 세 번째 객체의 수,
니- 관심 대상의 수(예: 일곱 번째),
엔앤- 행의 마지막 개체 수.

수학 공식의 표기법을 줄이기 위해 기호는 모든 숫자의 합을 나타냅니다. 니, 처음부터 ( 나= 1) 마지막까지( 나 = N). 공식에서 이것은 모든 객체의 수가 합산됨을 의미합니다. N 1) 마지막까지 ( 엔앤).

예. 상자에는 녹색 연필 5개, 빨간색 3개, 파란색 2개가 들어 있습니다. 빨간 연필의 비율을 결정해야 합니다.

엔 1 = N시간, N 2 = N에게, N 3 = N씨;

비율은 백분율뿐만 아니라 단순 또는 소수로 표현할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

핵종, 동위원소, 공유
1. 원자핵에서 양성자의 비율을 결정하십시오. .이 핵의 중성자 비율을 결정하십시오.
2. 핵종의 핵에서 중성자의 비율은 얼마입니까?
3. 핵종의 질량수는 27이다. 핵종의 양성자 비율은 48.2%이다. 이 핵종은 어떤 원소의 핵종입니까?
4. 핵종의 핵에서 중성자의 비율은 0.582입니다. Z를 정의합니다.
5. 핵에 148개의 중성자를 포함하는 무거운 우라늄 92 U의 원자 질량은 핵에 135개의 중성자를 포함하는 가벼운 우라늄의 원자 질량보다 몇 배 더 큽니까?

4.4. 원자 및 화학 원소의 정량적 특성

원자의 정량적 특성에서 이미 질량수, 핵의 중성자 수, 핵의 양성자 수, 핵의 전하를 잘 알고 있습니다.
양성자의 전하는 기본 양전하와 같기 때문에 핵의 양성자 수 ( 지) 및 이 핵의 전하( 큐 i) 기본 전하로 표현되는 수치는 동일합니다. 따라서 양성자 수와 마찬가지로 핵전하는 보통 문자로 표시됩니다. 지.
양성자 수는 어떤 원소의 모든 핵종에서 동일하므로 이 원소의 특성으로 사용할 수 있습니다. 이 경우 호출됩니다. 원자 번호.

전자는 어떤 핵자보다 거의 2000배 "가벼우므로" 원자의 질량( 중 o) 주로 핵에 집중되어 있습니다. 킬로그램 단위로 측정할 수 있지만 이것은 매우 불편합니다.
예를 들어, 가장 가벼운 원자인 수소 원자의 질량은 1.674입니다. 10-27 kg, 그리고 지구에 존재하는 가장 무거운 원자인 우라늄 원자의 질량조차도 3.952에 불과합니다. 10–25kg. 그램의 가장 작은 십진법 - attogram (ag)을 사용하더라도 수소 원자의 질량 값을 얻습니다. 중 o(H) == 1.674. 10–9 Ag. 사실, 불편합니다.
따라서 미국의 유명한 화학자 Linus Pauling (1901-1994)이 "Dalton"이라는 이름을 제안한 원자 질량 측정 단위로 특수 원자 질량 단위가 사용됩니다.

화학에서 충분한 정확도를 가진 원자 질량 단위는 모든 핵자의 질량과 동일하며 핵이 하나의 양성자로 구성된 수소 원자의 질량에 가깝습니다. 물리학 과정의 11학년에서는 이것이 실제로 이러한 입자의 질량보다 다소 작은 이유를 배우게 됩니다. 측정 편의상의 이유로 원자 질량 단위는 가장 풍부한 탄소 동위 원소의 핵종 질량으로 결정됩니다.

원자 질량 단위의 지정은 a입니다. e.m. 또는 Dn.
1Dn = 1.6605655 . 10~27kg 1.66 . 10–27kg.

원자의 질량이 달톤 단위로 측정되면 전통적으로 "원자 질량"이라고 부르지 않고 원자 질량.원자의 질량과 원자 질량은 하나이며 동일한 물리량입니다. 우리는 한 원자(핵종)의 질량에 대해 이야기하고 있기 때문에 핵종의 원자 질량이라고 합니다.

핵종의 원자 질량은 문자로 표시됩니다. 아르예를 들어 다음과 같이 핵종 기호를 사용합니다.
아르(16O)는 핵종 16O의 원자량이며,
아르(35 Cl)은 핵종 35 Cl의 원자량이며,
아르(27 Al)은 핵종 27 Al의 원자 질량입니다.

원소에 여러 동위원소가 있는 경우 이 원소는 질량이 다른 핵종으로 구성됩니다. 본질적으로 원소의 동위 원소 구성은 일반적으로 일정하므로 각 원소에 대해 계산할 수 있습니다. 평균 원자 질량이 요소():

어디 디 1 , 디 2 , ..., 디- 1차, 2차, ... , 나-번째 동위원소;
중 0 (1), 중 0 (2), ..., 중 0 (나)는 첫 번째, 두 번째, ..., i 번째 동위 원소의 핵종의 질량입니다.
N – 총 수이 원소의 동위원소.
원소 원자의 평균 질량이 달톤 단위로 측정되는 경우 이를 호출합니다. 원소의 원자량.

원소의 원자 질량은 핵종의 원자 질량과 같은 방식으로 문자로 표시됩니다. ㅏ r 그러나 핵종 기호는 아니지만 해당 요소의 기호는 괄호 안에 표시됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
ㅏ r(O)는 산소의 원자량,
ㅏ r(Сl)은 염소의 원자량이며,
ㅏ r(Al) - 알루미늄의 원자량.

원소의 원자 질량과 이 원소의 평균 원자 질량은 측정 단위가 다른 동일한 물리량이므로 원소의 원자 질량을 계산하는 공식은 평균 질량을 계산하는 공식과 유사합니다. 이 원소의 원자 수:

어디 디 1 , 디 2 , ..., 디엔– 1위, 2위, ..., 나- 그 동위 원소의;
아르(1), 아르(2), ..., 아르(나)는 1차, 2차, ..., 나-번째 동위원소;
피 -주어진 원소의 총 동위원소 수.

원소의 원자 번호

4) a) 산화 질소 N 2 O 5의 산소 원자의 비율은 얼마입니까? b) 황산의 황 원자? 5) 붕소 동위원소의 자연 혼합물이 10 V 동위원소의 19%와 11 V 동위원소의 81%를 함유한다면 핵종의 원자 질량을 질량수와 수치적으로 동일하게 하여 붕소의 원자 질량을 계산하십시오.

6) 핵종의 원자량을 질량수와 같은 수치로 취하여 자연 혼합물(동위원소 조성)에서 동위원소의 비율이 다음과 같은 경우 다음 원소의 원자량을 계산합니다. a) 24 Mg - 0.796 25 Mg - 0.091 26mg - 0.113
b) 28Si - 92.2% 29Si - 4.7% 30Si - 3.1%
c) 63 Cu - 0.691 65 Cu - 0.309

7) 동위 원소 탈륨-207과 탈륨-203이 자연에서 발견되고 탈륨의 원자 질량이 204.37일인 경우 천연 탈륨의 동위원소 조성(해당 동위원소의 비율)을 결정합니다.

8) 천연 아르곤은 3개의 동위 원소로 구성됩니다. 36개의 Ar 핵종의 비율은 0.34%이다. 아르곤의 원자량은 39.948일입니다. 38 Ar과 40 Ar이 자연에서 발견되는 비율을 결정하십시오.

9) 천연 마그네슘은 3개의 동위원소로 구성되어 있습니다. 마그네슘의 원자량은 24.305일입니다. 동위 원소 25 Mg의 비율은 9.1%입니다. 질량수가 24와 26인 나머지 2개의 마그네슘 동위원소의 분율을 결정하십시오.

10)ㄴ 지각(대기, 수권 및 암석권) 리튬-7 원자는 리튬-6 원자보다 약 12.5배 더 자주 발견됩니다. 리튬의 원자 질량을 결정하십시오.

11) 루비듐의 원자량은 85.468일입니다. 자연에서는 85Rb와 87Rb가 발견됩니다. 루비듐의 가벼운 동위원소가 무거운 동위원소보다 몇 배 더 큰지 구하십시오.