Ядродағы протон мен нейтрон жалпы саны қалай аталады?

Атом ядросы – барлық химиялық элементтердің негізі болып табылатын ең кішкентай құрылымдық бірлік. Әрбір атом ядросында оң зарядталған протондар және бейтарап нейтрондар орналасады. Бұл екі бөлшектің жалпы саны атомның маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады.

Атом ядросының құрылымы

Атомды зерттеу барысында ғалымдар оның екі негізгі бөліктен тұратынын анықтады:

• Ядро – барлық массаның негізгі бөлігі;
• Электрондық бұлт – теріс зарядталған электрондардан тұрады.

Ядроның ішінде протондар мен нейтрондар тығыз орналасқан. Протондар оң зарядқа ие болса, нейтрондар электрлік бейтарап болып табылады. Олардың саны атомның қасиеттерін анықтауға көмектеседі.

Ядро құрамындағы бөлшектердің маңызы

Әрбір атомның өзіндік химиялық ерекшеліктері оның ядросындағы протондар санына байланысты болады. Бұл атомдық нөмір деп аталады. Мысалы, сутегі атомының ядросында бір ғана протон бар, ал көміртегінің ядросында алты протон болады.

Нейтрондар ядроның массасын арттырады және оның тұрақтылығына ықпал етеді. Егер нейтрондардың саны өзгерсе, элементтің изотопы пайда болады.

Ядродағы протон мен нейтрондардың жалпы саны

Физикада протондар мен нейтрондардың жалпы саны нуклондар саны деп аталады. Бұл сан атомдық масса саны ретінде белгілі. Яғни, нуклондар саны атомның жалпы массасына сәйкес келеді.

Мысалы:

• Көміртегі-12 изотобында 6 протон және 6 нейтрон бар, сондықтан оның нуклондар саны 12.
• Уран-238 изотобында 92 протон және 146 нейтрон бар, оның жалпы нуклондар саны 238.

Атомдық масса саны мен элемент қасиеттері

Ядродегі нуклондар саны химиялық элементтің атомдық массасына тең болады. Бұл химия мен физикада аса маңызды рөл атқарады, себебі ол:
✔ Изотоптарды ажыратуға мүмкіндік береді – бір элементтің әртүрлі изотоптарының протон саны бірдей, бірақ нейтрон саны әртүрлі болады.
✔ Ядролық реакцияларды түсінуге көмектеседі – ядролық ыдырау және синтез процестері кезінде нуклондар саны өзгереді.
✔ Элементтердің табиғи тұрақтылығын көрсетеді – кейбір атомдардағы нейтрондардың артық саны ядроның тұрақсыз болуына әкелуі мүмкін.

Изотоптар және олардың рөлі

Изотоп – бір элементтің атомдары, бірақ нейтрон саны әртүрлі болуы мүмкін. Олардың химиялық қасиеттері ұқсас, бірақ физикалық қасиеттері әртүрлі.

Мысалы:

• Сутегінің үш изотопы бар:
  • Протий (¹H) – 1 протон, 0 нейтрон
  • Дейтерий (²H) – 1 протон, 1 нейтрон
  • Тритий (³H) – 1 протон, 2 нейтрон

Тритий радиоактивті болғандықтан, ядролық зерттеулерде және термоядролық реакцияларда қолданылады.

Нуклондар санының тұрақтылыққа әсері

Ядроның тұрақтылығы көбінесе протондар мен нейтрондардың арақатынасына байланысты. Егер ядродағы нейтрон саны тым көп немесе тым аз болса, ол радиоактивті ыдырауға ұшырауы мүмкін.

Жеңіл элементтерде (мысалы, көміртегі, оттегі) протондар мен нейтрондардың саны бірдей немесе шамалас келеді. Ауыр элементтерде (мысалы, уран, плутоний) нейтрондардың саны протондардан әлдеқайда көп болуы мүмкін, себебі олар ядроның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.