원자 핵은 양성자와 중성자 인 핵으로 구성됩니다. 그들은 쿼크가 글루온을 교환 한 강한 힘에 의해 함께 묶여 있습니다. 핵에는 여러 핵이있는 몇 가지 강력한 힘이 있으며, 핵의 교환 (쿼크 및 골동품 쌍에서 생성 된 입자)의 교환을 사용하여 이들을 식별 할 수 있습니다 (쿼크 및 골동품 쌍으로 구성된 입자). 하나의 다운 쿼크와 2 개의 쿼크는 강력한 힘 필드의 가장 짧은 수명 구성 요소를 구성합니다. 중성자는 3 개의 다운 쿼크와 1 개의 쿼크 대신 1 개의 쿼크와 2 개의 다운 쿼크를 가지고있어 양성자와 동일합니다. 핵이 쿼크로 구성되어 있다는 확실성에도 불구하고 실험실에서 단일 쿼크가 분리되지 않았습니다. 더 많은 에너지가 사용되면 쿼크를 분리하는 것이 더 어려워집니다. 에너지를 추가하면 쿼크가 방출되지 않고 특정 수준의 에너지에서 새로운 입자를 생성합니다.
원자 질량과 핵의 구성 :
그램 또는 킬로그램 다양한 물체의 무게를 결정하기위한 벤치 마크로 사용됩니다. 킬로그램에 비해 원자가 작다는 것은 사실입니다. 탄소 12C의 질량은 1.992647 × 10-26 kg이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 킬로그램은 물체의 질량을 표현하는 가장 편리한 방법이 아닙니다. 결과적으로, 여러 단위가 원자 질량을 발현하는 데 사용됩니다. 다음 부분에서는 핵 구조에 대해 자세히 알아볼 것입니다.
동위 원소 및 원자 질량 :
원자 질량 단위 (U)를 갖기 위해 탄소 원자 (12c)의 질량의 1/12로 정의됩니다.
결과적으로
1U =(12c 원자의 질량)/12 =(1.992647 × 10–26)/12 =1.660539 10–27 kg… (1)
- 원자 질량 (u)은 이제 수소 핵의 질량과 거의 같습니다. 그러나이 일반화에는 많은 예외가 있습니다.
- 다음 질문은 원자 질량을 어떻게 정확하게 정량화합니까? 질량 분석기를 사용하는 것이 답입니다. 다양한 질량을 가진 동일한 원소의 여러 원자가 있지만 동일한 화학적 특성이 있으며, 이는 원자 질량을 측정함으로써 흥미 진진한 발견입니다. ‘동위 원소’는이 원자에 주어진 이름입니다.
- 실질적으로 모든 요소의 동위 원소가 함께 혼합 된 것으로 밝혀졌습니다.
다음은 이것이 어떻게 작동하는지에 대한 예입니다 :
염소의 동위 원소는 34.98U 및 36.98U입니다. 이들 모두는 수소 원자의 원자 중량과 동일합니다. 이 두 동위 원소 중 약 75.4 % 및 24.6 %가 존재합니다. 결과적으로,이 두 염화 동위 원소의 가중 평균 질량은 염소의 평균 질량을 결정하는 데 사용될 수 있습니다.
={(75.4 x 34.98) + (24.6 x 36.98)}/100 =35.47U =클로린 원자 질량
2 nd 예 :
수소 핵에는 3 개의 동위 원소가 있으며, 모두 1.0160 U, 2.0141 U 및 3.0160 U의 질량이 있습니다. 양성자는이 동위 원소 중 가장 가벼운 이름으로, 99.985 %의 상대적 풍부도가 있습니다. 이제 양성자 질량은
입니다MP =1.00727 u =1.67262 10-27 kg… (2)
수소 원자의 질량은 질량에서 하나의 전자의 질량을 뺀 것과 같습니다.
1.00783U - 0.00055U =1.00728U =MP
중수소 동위 원소의 질량은 2.0141 u를 가지며, 삼중 수소 동위 원소는 질량이 3.0160 u입니다. 불안정 한 삼중 수소 핵은 본질적으로 발견되지 않습니다. 그들은 인위적으로 실험실에서 만들어졌습니다.
주요 요인 :
- 양성자의 기본 요금은 하나의 단위이며 안정적입니다. 핵의 양전하는 이에 대한 책임이 있습니다. 양자 이론의 발달에 따라 전자가 핵 외부에 존재한다는 합의가 나타났습니다 (이전에 핵 내부에있는 것에 대한 많은 논쟁이있었습니다). Z는 원소의 원자 수이며 전자 수는 해당 수와 같습니다.
- 결과적으로 원자 전자의 총 전하는 –ze입니다. 원자의 핵은 전기적으로 중립적이기 때문에 +ze로 하전됩니다. 이 때문에 원자의 양성자 수는 얼마나 많은 전자와 동일하다고 말할 수 있으며, 이는 원자 번호 z와 같습니다.
중성자 발견 :
수소의 동위 원소는 중수소와 삼중습입니다. 결과적으로, 각각은 양성자를 포함해야합니다. 그럼에도 불구하고 원자 질량은 분명히 다릅니다. 수소, 중수소 및 삼중 수소는 각각 1 :2 :3의 원자 질량을 갖는다. 이 동위 원소에는 원자 질량이 있으므로 추가적인 것들이 포함되어야합니다. 양성자와 전자가 평형 상태이기 때문에 새로운 물질도 전기적으로 중립해야합니다.
이 경우의 추가 물질은 양성자 질량의 몇 배입니다 (중수소의 추가 물질과 삼중 수소는 각각 하나의 양성자의 질량과 동일합니다). 원자의 핵이 프로 톤뿐만 아니라 프로 톤으로 구성되어 있음을 추론하는 것은 간단한 결론입니다.
베릴륨 핵은 1932 년 제임스 채드윅 (James Chadwick)에 의해 알파 입자로 폭발했으며, 그는 그 과정에서 중성 방사선의 방출을 발견했다. 전자기 방사선의 광자는 당시 유일하게 알려진 중성 방사선이었다. 중성 방사선이 양성자로 구성되어 있다고 가정하면
광자 에너지>> BORNLILIM NUCLEII를 폭격하여 얻은 알파 입자 에너지
Chadwick의 이론에 따르면 중성자는 새로운 종류의 중성 입자입니다.
그는 중성자의 질량이 후속 계산에 의해 양성자의 질량과 거의 동일하다는 것을 확인할 수 있었다. 이제 우리는 중성자의 질량을 높은 정도의 정밀도로 알았으므로 다음과 같이 표시 될 수 있습니다.
MN =1.00866 U =1.6749 × 10–27 kg ~ MP (양성자의 질량)
핵의 구성 :
감금을 피한 중성자의 안정성에 의문이 제기되었습니다. 전형적인 수명이 약 1000대로, 그것은 양성자, 전자 및 항 튜 트리 노 (기본 입자)로 붕괴됩니다. 그러나 핵 내부는 안정적입니다. 결과적으로 핵의 구성은 다음과 같습니다.
이 방정식은 a =z + n입니다. 입니다
여기서,
- z- 아 원자 번호 =총 양성자
- n-중성자 =중성자 수.
- 원자의 총 양성자와 중성자 수는 공식 A-질량 수에 의해 주어집니다.
핵은 양성자 또는 중성자의 또 다른 이름입니다. 결과적으로 원자의 질량 수 (a)는 포함하는 핵의 수와 같습니다. 원자의 화학적 기호 X는 Nuclide Axz로 표시됩니다.
동위 원소와 이소 바르 :
- isobars는 동일한 질량 숫자, 즉 "a"의 핵종입니다. 예를 들어 :31H 및 32H.
- 동일한 수의 중성자 (n)를 가진 뉴 클라이드이지만 다른 원자 숫자를 동위 원소 (z)라고합니다. 몇 가지 예 :198HG80, 197AU79.
결론 :
요약하면, 양성자와 중성자는 모든 핵의 빌딩 블록입니다. 핵은 핵을 구성하는 두 가지 구성 요소에 주어진 이름입니다. 원소의 다양한 핵 질량은 동위 원소로 지칭되며 요소의 이름과 질량으로 표시됩니다. 예를 들어 수소 -1 (여기서 1은 양성자 1 개를 나타냄), 수소 -2 (2는 양성자 및 하나의 중성자를 나타냄) 또는 Carbon-12 (12 개의 양성자 및 6 개의 전자를 나타냅니다).
. .핵에서 양성자의 수는 z로 표현된다. 이것이 요소에게 화학적 기호를 제공하는 것입니다. 핵의 총 핵 수는 원자 질량 수에 의해 상징적으로 나타납니다. 주어진 요소의 핵에서 중성자 수는 다를 수 있으며 결과적으로 핵의 A도 마찬가지입니다. 정확한 질량 자체와 같지 않은 질량 수를 가질 수 있습니다.
