Công thức tính hạt nhân nguyên tử
|
Hạt nhân gồm các hạt cơ bản là proton và nơtron (neutron) gọi chung là các hạt nuclon. Kích thước của hạt nhân rất nhỏ (10$^{-14 }$- 10$^{-15 }$m)
1/ Cấu tạo nguyên tử
Các hạt electron chuyển động xung quanh hạt nhân với vận tốc rất lớn tạo thành lớp vỏ nguyên tử
Công thức cấu tạo của nguyên tử X \[_{Z}^{A}\textrm{X}\] Trong đó:
=> Số hạt proton = số hạt electron = 8; số hạt nơtron = 16 - 8 = 8 => từ số Z = 8 => trong bảng tuần hoàn hóa học Oxi sẽ đứng ở vị trí số 8 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học sắp xếp theo số Z 2/ Đồng vị: Trong tự nhiên tồn tại các nguyên tố giống nhau có cùng số proto nhưng khác nhau về số nơtrơn ta xếp các nguyên tố đó vào cùng một vị trí trong bảng tuần hoàn hóa học và gọi các nguyên tố đó là đồng vị của nhau => kết luận Đồng vị (cùng vị trí) là các nguyên tử giống nhau về số Z khác nhau về số A VD: các đồng vị trong tự nhiên của Hidro: \[_{1}^{1}\textrm{H}\]; \[_{1}^{2}\textrm{H}\]; \[_{1}^{3}\textrm{H}\]Các đồng vị trong tự nhiên của uranium: \[_{92}^{235}\textrm{U}\]; \[_{92}^{238}\textrm{U}\] 3/ Khối lượng nguyên tử a/ Khối lượng nguyên tử Khối lượng của nguyên tử X = khối lượng của hạt nhân X + khối lượng của electron => m$_{X}$ = m$_{p}$ + m$_{n}$ + m$_{e}$ Khối lượng của nguyên tử rất nhỏ; khối lượng của electron lại nhỏ hơn khối lượng của các nuclon hơn 1000 lần=> bạn có thể coi khối lượng của nguyên tử = khối lượng của hạt nhân
Công thức tính gần đúng khối lượng của hạt hân \[_{Z}^{A}\textrm{X}\] m$_{X}$ = Zm$_{p}$ + (A-Z)m$_{n}$ b/ Đơn vị của khối lượng hạt nhân nguyên tử:Xét nguyên tử cacbon có cấu tạo \[_{6}^{12}\textrm{C}\] Khối lượng của hạt nhân cacbon: m$_{C}$ = 6m$_{p}$ + 6m$_{n}$ = 20,0853.10$^{-27}$kg Để đơn giản trong quá trình tính toán đối với nguyên tử hạt nhân, người ta đưa vào khái niệm đơn vị khối lượng nguyên tử u được định nghĩa: 1u = \[\dfrac{1}{12}\]m$_{C }$= 1,66055.10$^{-27}$kg (tính gần đúng) Khối lượng của các hạt nuclon theo đơn vị u: m$_{n}$ = 1,00866u
a/ Công thức Anhxtanh xác định năng lượng của hạt nhân nguyên tử E = mc2 Trong đó:
Giả sử m = 1u => mc$^{2 }$= 1u.c$^{2 }$= 1,4924.10-10 (J) = 931,5 MeV (1eV = 1,602.10-19J, 1MeV = 1,602.10$^{-13}$J) => ngoài đơn vị tính năng lượng là J năng lượng hạt nhân nguyên tử được tính theo đơn vị eV và MeV. 1u.c$^{2 }$= 931,5 MeV => 1u = 931,5MeV/c2 => MeV/c$^{2 }$cũng được coi là 1 đơn vị khối lượng của nguyên tử Xem thêm: nguồn: vật lý phổ thông ôn thi quốc gia
|
