[ صفحه اول ] [ صفحه 2 ] [ صفحه 3 ] [ صفحه 4 ] [ صفحه 5 ] [ صفحه 6 ] [ پاسخ به سوالات ]

ساختار هسته ي اتم

ابعاد هسته ي اتم حدود متر و ابعاد اتم متر مي باشد. اجراي هسته اتم را نوکلئون مي نامند، يعني همان پروتون ها و نوترون ها که در کنار هم در هسته قرار گرفته اند. تعداد پروتون ها را Z (عدد اتمي) ، تعداد نوترون ها را با N (عدد نوتروني) و عدد جرمي را با A نشان مي دهند. (A=Z+N) چون اتم يک ذره خنثي است تعداد الکترون ها و پروتون هاي آن برابر است. نماد شيميايي يک اتم (X) را به صورت زير نشان مي دهند.

ايزوتوپ ها

هسته هاي يک عنصر شيميايي را که تعداد نوترون هاي متفاوت و در نتيجه عدد جرمي متفاوت دارند، ايزوتوپ هاي آن عنصر مي نامند. مثلاً با هم ايزوتوپ هستند. (هيدروژن معمولي) و (دوتريوم) و تريتيوم نيز ايزوتوپ هاي مختلف هيدروژن هستند.

نيروي هسته اي

نيرويي  است بسيار قوي تر از نيروي الکتريکي و نيروي گرانشي که باعث غلبه برنيروي دافعه ي  ميان پروتون هاي هسته مي شود و سبب پايداري نوکلئون ها در هسته مي شود. نيروي هسته اي کوتاه برد و قوي است و از نوع نيروهاي جاذبه مي باشد.

 پايداري هسته ها

هر چه تعداد نوکلئون ها ي يک هسته بيشتر باشد، هسته بزرگ تر و فاصله ي بين نوکلئون زيادتر مي شود. در نتيجه تعادل بين نيروها از بين مي رود و هسته ناپايدار مي گردد. اين گونه ايزوتوپ ها را ايزوتوپ هاي ناپدار مي خوانند. تمام عنصرهايي که عدد اتمي آن ها بزرگ تر از Z=83 است ناپايدار هستند. مانند راديوم ، توريوم و اورانيوم.

انرژي بستگي هسته

 اندازه گيري دقيق جرم هسته نشان داده است که جرم هسته از مجموع جرم نوکلئون هاي تشکيل دهنده ي آن کم تر است. علت آن اين است که هنگامي که نوکلئون ها در هسته گرد هم آمده اند، مقداري انرژي از دست داده اند (اين تفاوت جرم به اين انرژي تبديل شده است) . مقدار اين انرژي از رابطه ي زير بدست مي آيد و آن را انرژي بستگي هسته مي نامند و با B نشان مي دهند.

در اين رابطه  اختلاف جرم و c سرعت نور مي باشد. انرژي بستگي را برحسب مگا الکترون ولت بيان مي کنند.

 ترازهاي انرژي هسته

انرژي نوکلئون هاي هسته نيز مانند انرژي الکترون ها در اتم، کوانتيده است. ولي فاصله ي بين ترازهاي انرژي نوکلئون ها در هسته بسيار زياد و حدود ده کيلو الکترون ولت ( Kev10) مي باشد.

هسته ي اتم مي تواند در اثر برخورد نوترون و يا پروتون پرانرژي به آن برانگيخته شود و با گسيل فوتون به حالت پايه برگردد. اين فوتون ها بسيار پرانرژي و از نوع پرتو مي باشند. اگر به نوکلئون هسته انرژي اي بيش از انرژي بستگي داده شود، مي تواند از هسته جدا شود.

پرتوزايي (راديو اکتيويته)

هسته هاي ناپايدار با گذشت زمان واپاشيده و به هسته هاي سبک تر تبديل مي شوند. اين واپاشي همواره با گسيل پرتوهايي همراه است. اين خاصيت هسته را پرتو زايي مي نامند. پرتوزايي به يکي از سه روش زير صورت مي گيرد.

 1-    واپاشي همراه با گسيل ذره ي آلفا ( ): ذره ي هسته ي هليوم ( ) است. به اين ترتيب 2 واحد از عدد اتمي و 4 واحد از عدد جرمي ماده ي پرتوزا کاسته مي شود.

2- واپاشي همراه با گسيل ذره ي بتا ( ) : ذره از جنس الکترون است. در اين نوع گسيل يک نوترون که مجموعه اي از الکترون و پروتون است به پرتون تبديل مي شود و براي حفظ پايستگي بار يک الکترون گسيل مي کند.

3- رفتن هسته از حالت برانگيخته به حالت پايه همراه با گسيل ذره ي گاما ( : پرتوي گاما از نوع امواج الکترومغناطيسي با طول موج کوتاه و انرژي زياد است. گسيل پرتو گاما نه عدد جرمي را تغيير مي دهد و نه عدد اتمي بلکه هسته تنها مقداري از انرژي خود را از دست مي دهد.