خواص هسته ای اتم

خواص

خواص هسته ای

مقالات اصلی: ایزوتوپ ، ایزوتوپ پایدار ، لیست نوکلیدها و لیست عناصر توسط پایداری ایزوتوپ ها

طبق تعریف ، هر دو اتم با تعداد پروتون مشابه در هسته خود به یک عنصر شیمیایی یکسان تعلق دارند. اتمهایی که تعداد پروتون آنها برابر است اما تعداد دیگری از نوترون ها ایزوتوپ های مختلف یک عنصر هستند. به عنوان مثال ، تمام اتم های هیدروژن دقیقاً یک پروتون را قبول می کنند ، اما ایزوتوپ ها بدون نوترون (هیدروژن -1 ، متداول ترین فرمالین یا پروتیوم) ، یک نوترون (دوتریم) ، دو نوترون (تریتیوم) و بیش از دو نوترون وجود دارند. عناصر شناخته شده مجموعه ای از اعداد اتمی را تشکیل می دهند ، از عنصر تک پروتون هیدروژن گرفته تا عنصر 118-پروتون oganesson. تمام ایزوتوپهای شناخته شده عناصر با تعداد اتمی بیشتر از 82 رادیواکتیو هستند ، اگرچه رادیواکتیویته عنصر 83 (بیسموت) آنقدر ناچیز است که عملا قابل اغماض است.

حدود 339 نوکلاید به طور طبیعی روی زمین اتفاق می افتد که از این تعداد 252 (حدود 74٪) پوسیدگی مشاهده نشده است و به آنها "ایزوتوپ های پایدار" گفته می شود. از نظر تئوری فقط 90 نوکلاید پایدار است ، در حالی که 162 مورد دیگر (که مجموع آنها را به 252 می رساند) پوسیدگی مشاهده نشده است ، حتی اگر از لحاظ تئوری از نظر انرژی از نظر امکان پذیر باشد. اینها همچنین به طور رسمی به عنوان "پایدار" طبقه بندی می شوند. 34 نوکلئید رادیواکتیو دیگر دارای نیمه عمر بیشتر از 100 میلیون سال هستند و عمر آنها به قدری طولانی است که از زمان تولد منظومه شمسی وجود داشته است. این مجموعه از 286 نوکلید به عنوان نوکلیدهای اولیه شناخته می شوند. سرانجام ، شناخته شده است که 53 نوکلاید کوتاه مدت اضافی به طور طبیعی وجود دارد ، به عنوان محصولات دختر از پوسیدگی مهندسی نوکلید اولیه (مانند رادیوم از اورانیوم) ، یا به عنوان محصولات فرآیندهای انرژی طبیعی بر روی زمین ، مانند بمباران اشعه کیهانی (به عنوان مثال ، کربن -14)

برای 80 عنصر شیمیایی ، حداقل یک ایزوتوپ پایدار وجود دارد. به عنوان یک قاعده ، فقط تعداد کمی ایزوتوپ پایدار برای هر یک از این عناصر وجود دارد که به طور متوسط ​​3.2 ایزوتوپ پایدار در هر عنصر است. بیست و شش عنصر فقط یک ایزوتوپ پایدار دارند ، در حالی که بیشترین میزان ایزوتوپ پایدار برای هر عنصر 10 عنصر قلع است. عناصر 43 ، 61 و همه عناصر با شماره 83 یا بالاتر فاقد ایزوتوپ پایدار هستند.

انجام پروژه دانشجویی انجام پروژه سایت دورکاری و فریلنسری انجام پروژه برنامه نویسی در فریلنس پروژه

پایداری ایزوتوپ ها از نسبت پروتون ها به نوترون ها و همچنین با وجود "تعداد جادویی" خاصی از نوترون ها یا پروتون ها که نشان دهنده پوسته های کوانتومی بسته و پر است ، تأثیر می گذارد. این پوسته های کوانتومی مربوط به مجموعه ای از سطح انرژی در مدل پوسته هسته است. پوسته های پر شده ، مانند پوسته پر شده از 50 پروتون برای قلع ، باعث ایجاد ثبات غیرمعمول در نوکلید می شود. از 252 نوکلید پایدار شناخته شده ، فقط چهار مورد دارای تعداد عجیب پروتون و تعداد عجیب نوترون هستند: هیدروژن-2 (دوتریم) ، لیتیوم -6 ، بور -10 و ازت -14. همچنین ، فقط چهار نوکلید فرد عجیب و غریب رادیواکتیو دارای یک نیمه عمر بیش از یک میلیارد سال هستند: پتاسیم -40 ، وانادیوم -50 ، لانتانیم -138 و تانتالم-180 متر. اکثر هسته های فرد عجیب نسبت به پوسیدگی بتا بسیار ناپایدار هستند ، زیرا محصولات پوسیدگی به دلیل اثرات جفت شدن هسته ، یکنواخت هستند و بنابراین با شدت بیشتری پیوند می خورند.