Яка частка містить більше протонів ніж електронів. Будова атомного ядра (протон, нейтрон, електрон)
Що таке нейтрон? Які його структура, властивості та функції? Нейтрони - це найбільші з частинок, що становлять атоми, що є будівельними блоками всієї матерії.
Структура атома
Нейтрони перебувають у ядрі - щільної області атома, також заповненої протонами (позитивно зарядженими частинками). Ці два елементи утримуються разом з допомогою сили, називаємо ядерної. Нейтрони мають нейтральний заряд. Позитивний заряд протона зіставляється з негативним зарядом електрона до створення нейтрального атома. Незважаючи на те, що нейтрони в ядрі не впливають на заряд атома, вони все ж таки мають багато властивостей, які впливають на атом, включаючи рівень радіоактивності.
Нейтрони, ізотопи та радіоактивність
Частка, яка знаходиться в ядрі атома - нейтрон на 0,2% більше за протон. Разом вони становлять 99,99% усієї маси одного і того ж елемента можуть мати різну кількість нейтронів. Коли вчені посилаються на атомну масу, мають на увазі середню атомну масу. Наприклад, вуглець зазвичай має 6 нейтронів та 6 протонів з атомною масою 12, але іноді він зустрічається з атомною масою 13 (6 протонів та 7 нейтронів). Вуглець з атомним номером 14 також існує, але трапляється рідко. Отже, атомна маса для вуглецю усереднюється до 12,011.
Коли атоми мають різну кількість нейтронів, їх називають ізотопами. Вчені знайшли способи додавання цих частинок в ядро для створення великих ізотопів. Тепер додавання нейтронів не впливає на заряд атома, оскільки вони не мають заряду. Однак вони збільшують радіоактивність атома. Це може призвести до дуже нестійких атомів, які можуть розряджати високі рівні енергії.
Що таке ядро?
У хімії ядро є позитивно зарядженим центром атома, який складається з протонів та нейтронів. Слово "ядро" походить від латинського nucleus, яке є формою слова, що означає "горіх" або "ядро". Цей термін був придуманий в 1844 Майклом Фарадеєм для опису центру атома. Науки, що беруть участь у дослідженні ядра, вивченні його складу та характеристик, називаються ядерною фізикою та ядерною хімією.
Протони та нейтрони утримуються сильною ядерною силою. Електрони притягуються до ядра, але рухаються так швидко, що їхнє обертання здійснюється на деякій відстані від центру атома. Заряд ядра зі знаком плюс походить від протонів, а що таке нейтрон? Це частка, яка не має електричного заряду. Майже вся вага атома міститься в ядрі, тому що протони та нейтрони мають набагато більшу масу, ніж електрони. Число протонів в атомному ядрі визначає його ідентичність як елемента. Число нейтронів означає, який ізотоп елемент є атомом.
Розмір атомного ядра
Ядро набагато менше загального діаметра атома, тому що електрони можуть бути віддалені від центру. Атом водню в 145 000 разів більше свого ядра, а атом урану в 23 000 разів більший за свій центр. Ядро водню є найменшим, тому що воно складається із одиночного протона.
Розташування протонів і нейтронів у ядрі
Протон і нейтрони зазвичай зображуються як ущільнені разом і рівномірно розподілені за сферами. Однак це спрощення фактичної структури. Кожен нуклон (протон або нейтрон) може займати певний рівень енергії та діапазон позицій. У той час як ядро може бути сферичним, воно може бути також грушоподібним, кулястим або дископодібним.
Ядра протонів і нейтронів є баріонами, що складаються з найменших званих кварками. Сила тяжіння має дуже короткий діапазон, тому протони та нейтрони повинні бути дуже близькими один до одного, щоб бути пов'язаними. Це сильне тяжіння долає природне відштовхування заряджених протонів.
Протон, нейтрон та електрон
Потужним поштовхом у розвитку такої науки, як ядерна фізика, стало відкриття нейтрона (1932). Дякувати за це слід англійського фізика, який був учнем Резерфорда. Що таке нейтрон? Це нестабільна частка, яка у вільному стані всього за 15 хвилин здатна розпадатися на протон, електрон та нейтрино, так звану безмасову нейтральну частинку.
Частка отримала свою назву через те, що не має електричного заряду, вона нейтральна. Нейтрони є дуже щільними. В ізольованому стані один нейтрон матиме масу всього 1,67 · 10 - 27, а якщо взяти чайну ложку щільно упаковану нейтронами, то шматок матерії, що вийшов, важитиме мільйони тонн.
Кількість протонів у ядрі елемента називається атомним номером. Це число дає кожному елементу унікальну ідентичність. В атомах деяких елементів, наприклад, вуглецю, число протонів в ядрах завжди однаково, але кількість нейтронів може відрізнятися. Атом цього елемента з певною кількістю нейтронів в ядрі називається ізотопом.
Чи небезпечні поодинокі нейтрони?
Що таке нейтрон? Це частинка, яка поряд з протоном входить в природу. Однак іноді вони можуть існувати самі по собі. Коли нейтрони знаходяться поза ядерами атомів, вони набувають потенційно небезпечних властивостей. Коли вони рухаються з високою швидкістю, вони спричиняють смертельну радіацію. Так звані нейтронні бомби, відомі своєю здатністю вбивати людей і тварин, при цьому мінімально впливають на неживі фізичні структури.
Нейтрони є дуже важливою частиною атома. Висока щільність цих частинок у поєднанні зі своєю швидкістю надає їм надзвичайну руйнівну силу та енергію. Як наслідок, вони можуть змінити або навіть розірвати частини ядра атомів, які вражають. Хоча нейтрон має чистий нейтральний електричний заряд, він складається із заряджених компонентів, які скасовують один одного щодо заряду.
Нейтрон в атомі – це крихітна частка. Як і протони, вони надто малі, щоб побачити їх навіть за допомогою електронного мікроскопа, але вони там є, тому що це єдиний спосіб, що пояснює поведінку атомів. Нейтрони дуже важливі для забезпечення стабільності атома, проте за межами його атомного центру вони не можуть існувати довго і розпадаються в середньому лише за 885 секунд (близько 15 хвилин).
склад ядра атома. Розрахунок протонів та нейтронів
Згідно з сучасними уявленнями, атом складається з ядра та розташованих навколо нього електронів. Ядро атома, у свою чергу, складається з більш малих елементарних частинок з певної кількості протонів та нейтронів(загальна назва для яких – нуклони), пов'язаних між собою ядерними силами.
Кількість протоніву ядрі визначає будову електронної оболонки атома. А електронна оболонка визначає фізико-хімічні властивості речовини. Число протонів відповідає порядковому номеру атома в періодичній системі хімічних елементів Менделєєва, називається також зарядове число, атомний номер, атомне число. Наприклад, число протонів у атома Гелія - 2. У періодичній таблиці він стоїть під номером 2 і позначається як He 2 Символом для позначення кількості протонів служить латинська буква Z. При записі формул часто цифра, що вказує на кількість протонів, розташовується знизу від символу елемента або праворуч, або зліва: He 2/2 He.
Кількість нейтроніввідповідає певному ізотопу тієї чи іншої елемента. Ізотопи – це елементи з однаковим атомним номером (однаковою кількістю протонів та електронів), але з різним масовим числом. Масове число– загальна кількість нейтронів та протонів у ядрі атома (позначається латинською літерою А). При записі формул масове число вказується у верхній частині символу елемента з однієї зі сторін: He 4 2 / 4 2 He (Ізотоп Гелія – Гелій - 4)
Таким чином, щоб дізнатися кількість нейтронів у тому чи іншому ізотопі, слід від загального масового числа відібрати число протонів. Наприклад, нам відомо, що в атомі Гелія-4 He 4 2 міститься 4 елементарні частинки, так як масове число ізотопу - 4 . При цьому нам відомо, що He 4 2 має 2 протони. Відібравши від 4 (загальне масове число) 2 (у протонів) отримуємо 2 - кількість нейтронів в ядрі Гелія-4.
ПРОЦЕС РОЗРАХУНКУ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДРІ АТОМА. Як приклад, ми не випадково розглянули Гелій-4 (He 4 2), ядро якого складається з двох протонів і двох нейтронів. Оскільки ядро Гелія-4, що називається альфа-частинкою (α-частинка) має найбільшу ефективність в ядерних реакціях, його часто використовують для експериментів у цьому напрямку. Слід зазначити, що у формулах ядерних реакцій часто замість He 4 2 використовується символ α.
Саме за участю альфа-часток була проведена Е. Резерфордом перша в офіційній історії фізики реакція ядерного перетворення. В ході реакції α-частинками (He 4 2) «бомбардувалися» ядра ізотопу азоту (N 14 7), внаслідок чого утворився ізотоп оксигену (O 17 8) та один протон (p 1 1)
Дана ядерна реакція виглядає так:
Здійснимо розрахунок кількості фантомних частинок До і після цього перетворення.
ДЛЯ РОЗРАХУНКУ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИК ПО НЕОБХІДНО:
Крок 1. Порахувати кількість нейтронів та протонів у кожному ядрі:
- кількість протонів вказано у нижньому показнику;
- кількість нейтронів дізнаємося, відібравши від загального масового числа (верхній показник) кількість протонів (нижній показник).
Крок 2. Порахувати кількість фантомних частинок По в атомному ядрі:
- помножити кількість протонів на кількість фантомних частинок, що містяться в 1 протоні;
- помножити кількість нейтронів на кількість фантомних частинок, що містяться в 1 нейтроні;
Крок 3. Скласти кількість фантомних частинок:
- Скласти отриману кількість фантомних частинок По в протонах з отриманою кількістю в нейтронах в ядрах до реакції;
- скласти отриману кількість фантомних частинок По в протонах з одержаною кількістю в нейтронах в ядрах після реакції;
- порівняти кількість фантомних частинок до реакції з кількістю фантомних частинок після реакції.
ПРИКЛАД РОЗВЕРНУТОГО ВИЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДРАХ АТОМІВ.
(Ядерна реакція за участю α-частки (He 4 2), проведена Е. Резерфордом у 1919 році)
ДО РЕАКЦІЇ (N 14 7 + He 4 2)
N 14 7
Кількість протонів: 7
Кількість нейтронів: 14-7 = 7
в 1 протоні - 12 По, значить у 7 протонах: (12 х 7) = 84;
у 1 нейтроні – 33 По, отже у 7 нейтронах: (33 х 7) = 231;
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 84+231 = 315
He 4 2
Кількість протонів – 2
Кількість нейтронів 4-2 = 2
Кількість фантомних частинок:
в 1 протоні - 12 По, значить у 2 протонах: (12 х 2) = 24
в 1 нейтроні - 33 По, значить у 2 нейтронах: (33 х 2) = 66
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 24+66 = 90
Разом, кількість фантомних частинок до реакції
N 14 7 + He 4 2
315 + 90 = 405
ПІСЛЯ РЕАКЦІЇ (O 17 8) та один протон (p 1 1):
O 17 8
Кількість протонів: 8
Кількість нейтронів: 17-8 = 9
Кількість фантомних частинок:
в 1 протоні - 12 По, значить у 8 протонах: (12 х 8) = 96
в 1 нейтроні – 33 По, отже, у 9 нейтронах: (9 х 33) = 297
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 96+297 = 393
p 1 1
Кількість протонів: 1
Кількість нейтронів: 1-1 = 0
Кількість фантомних частинок:
У 1 протоні – 12 По
Нейтрони відсутні.
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 12
Разом, кількість фантомних частинок після реакції
(O 17 8 + p 1 1):
393 + 12 = 405
Порівняємо кількість фантомних частинок До і після реакції:
ПРИКЛАД СКОРОЧЕНОЇ ФОРМИ ВИЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДЕРНІЙ РЕАКЦІЇ.
Відомою ядерною реакцією є реакція взаємодії α-часток з ізотопом берилію, на якій вперше був виявлений нейтрон, який проявив себе як самостійна частка в результаті ядерного перетворення. Ця реакція була здійснена в 1932 році англійським фізиком Джеймсом Чедвіком. Формула реакції:
213 + 90 → 270 + 33 - кількість фантомних частинок По в кожному з ядер
303 = 303 - загальна сума фантомних частинок По до та після реакції
Кількості фантомних частинок До і після реакції рівні.
А також скласти електронну формулу. І тому знадобиться лише періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, яка є обов'язковим довідковим матеріалом.
Таблиця Д.І. Менделєєва розділена на групи (розташовуються вертикально), яких всього вісім, і навіть на періоди, розташовані горизонтально. Кожен має свій порядковий та відносну атомну масу, що зазначено у кожній періодичній таблиці. Кількість протонів(р) та електронів (ē) чисельно збігаються з порядковим номером елемента. Для визначення числа нейтронів(n) необхідно відносну атомну масу (Ar) відняти номер хімічного елемента.
Приклад №1. Обчисліть кількість протонів, електронів та нейтроніватома хімічного елемента № 7. Хімічний елемент № 7 – це азот (N). Спочатку визначте кількість протонів(Р). Якщо порядковий номер 7, то буде 7 протонів. Враховуючи, що це число збігається з кількістю негативно заряджених частинок, електронів (ē) також буде 7. Для визначення числа нейтронів(n) з відносної атомної маси (Ar(N) = 14) відніміть порядковий номер азоту (№ 7). Отже, 14 – 7 = 7. У загальному вигляді вся інформація має такий вигляд: р = +7; ē = -7; n = 14-7 = 7.
Приклад №2. Обчисліть кількість протонів, електронів та нейтроніватома хімічного елемента № 20. Хімічний елемент № 20 це кальцій (Са). Спочатку визначте кількість протонів(Р). Якщо порядковий номер 20, отже, буде 20 протонів. Знаючи, що це число збігається з кількістю негативно заряджених частинок, значить, електронів (ē) теж буде 20. Для визначення числа нейтронів(n) із відносної атомної маси (Ar (Са) = 40) відніміть порядковий номер (№ 20). Отже, 40 – 20 = 20. У загальному вигляді вся інформація виглядає таким чином: р = +20; ē = -20;
Приклад №3. Обчисліть кількість протонів, електронів та нейтроніватома хімічного елемента № 33. Хімічний елемент № 33 – це миш'як (As). Спочатку визначте кількість протонів(Р). Якщо порядковий номер 33, то буде 33 . Враховуючи, що це число збігається з кількістю негативно заряджених частинок, електронів (ē) теж буде 33. нейтронів(n) з відносної атомної маси (Ar(As) = 75) відніміть порядковий номер азоту (№ 33). Отже, 75 – 33 = 42. У загальному вигляді вся інформація виглядає таким чином: р = +33; ē = -33;
Зверніть увагу
Відносну атомну масу, зазначену у таблиці Д.І. Менделєєва, необхідно округляти до цілого числа.
Джерела:
- протон і нейтрони складають відповідь
Колбу відставте убік для остигання. Достатньо півтори-дві хвилини. В іншому випадку утворюється нерозчинний осад.
Лійте по стінці воду, промиваючи нею лійку. Збовтайте до повного змішування, підігріваючи колбу за потреби.
Зберіть , приєднайте приймач. У приймач пустіть 10 мл 0,01 зв. розчину сірчаної кислоти Внесіть одну або дві краплі метилроту. Після з'єднання всіх інгредієнтів, додайте водоструминний насос до приймача.
Через десять хвилин перегонку припиніть. Закрийте водоструйний кран, відкрийте пробку приймача, змийте сірчану кислоту з кінця холодильної трубки. Замініть іншим приймачем з таким самим об'ємом 0,01 н. розчину сірчаної кислоти, зробіть другу перегонку.
Висновок: 1 мл 0,01 зв. сірчаної кислоти або їдкого натрію відповідає 0,14 мг.
Різниця між кількістю сірчаної кислоти, поміщеної в приймач, і кількістю їдкого натрію, взятого при титруванні, вироблена на 0,14 мг, дорівнює кількості залишкового азоту в досліджуваному 1 мл крові. Щоб показати кількість азоту -, треба помножити на 100.
Валентність- Це здатність хімічних елементів утримувати певну кількість атомів інших елементів. У той самий час, це число зв'язків, утворене даним атомом коїться з іншими атомами. Визначити валентність досить легко.
Інструкція
Зверніть увагу, що валентність атомів одних елементів постійна, а інших - змінна, тобто, має властивість змінюватися. Наприклад, водень у всіх сполуках одновалентний, оскільки утворює лише одну . Кисень здатний утворювати два зв'язки, будучи двовалентним. А ось може бути II, IV або VI. Все залежить від елемента, з яким вона з'єднується. Таким чином, сірка - елемент із змінною валентністю.
Зауважте, що у молекулах водневих сполук обчислити валентність дуже легко. Водень завжди одновалентний, а цей показник у пов'язаного з ним елемента дорівнюватиме кількості атомів водню в даній молекулі. Наприклад, у CaH2 кальцій буде двовалентний.
Запам'ятайте головне правило визначення валентності: добуток показника валентності атома будь-якого елемента та кількості його атомів у якійсь молекулі добутку показника валентності атома другого елемента та кількості його атомів у даній молекулі.
Подивіться на буквену формулу, що означає цю рівність: V1 x K1 = V2 x K2, де V - це валентність атомів елементів, а К - кількість атомів у молекулі. З її допомогою легко визначити показник валентності будь-якого елемента, якщо відомі інші дані.
Розгляньте приклад із молекулою оксиду сірки SО2. Кисень у всіх з'єднаннях двовалентний, тому, підставляючи значення в пропорцію: V кисню х Кисню = V сірки х Ксери, отримуємо: 2 х 2 = V сірки х 2. Від сюди V сірки = 4/2 = 2. Таким чином, валентність сірки в даній молекулі дорівнює 2.
Відео на тему
Електрон- Найлегша електрично заряджена частка, яка бере участь практично у всіх електричних явищах. Він, завдяки своїй малій масі, найбільш залучений до розвитку квантової механіки. Ці швидкі частки знайшли широке застосування у галузі сучасної науки та техніки.
Слово ἤλεκτρον – грецьке. Саме воно дало ім'я електрону. Перекладається це як «бурштин». У часи грецькі дослідники природи проводили різні експерименти, які полягали в шерстю шматків бурштину, які потім починали притягувати до себе різні дрібні предмети. Електроном названа негативно заряджена частка, яка є однією з основних одиниць, що становлять структуру речовини. Електронні оболонки атомів складаються з електронів, при цьому їх положення та число є визначальними хімічними властивостями речовини. Про кількість електронів в атомах різних речовин можна дізнатися з таблиці хімічних елементів, складеної Д.І. Менделєєвим. Число протонів в ядрі атома завжди дорівнює числу електронів, що має бути в електронній оболонці атома даної речовини. Електронви обертаються навколо ядра з величезною швидкістю, і тому вони не « » на ядро. Це наочно порівняно Місяцем, який не падає, незважаючи на те, що Земля її притягує. Сучасні уявлення фізики елементарних частинок свідчать про безструктурність та неподільність. Рух цих частинок у напівпровідниках дозволяє легко переносити і керувати енергією. Ця властивість повсюдно використовується в електроніці, побуті, промисловості та зв'язку. Незважаючи на те, що у провідниках швидкість руху електронів дуже маленька, електричне поле здатне поширюватися зі швидкістю світла. Завдяки цьому струм по всьому ланцюгу встановлюється моментально. Електроны, крім корпускулярних, мають ще хвильовими властивостями. Вони беруть участь у гравітаційній, слабкій та електромагнітній взаємодіях. Стійкість електрона випливає із законів енергії та збереження заряду. Ця частка - найлегша із заряджених, і тому не може ні на що розпастися. Розпад на частинки легші законом збереження заряду, але в більш важкі, ніж частинки заборонено законом збереження енергії. Про точність, з якою виконано закон збереження заряду, можна судити з того, що електрон, принаймні за десять років, свого заряду не втрачає.
Відео на тему
§1. Знайомтесь: електрон, протон, нейтрон
Атоми – найдрібніші частинки речовини.
Якщо збільшити до розмірів Земної кулі яблуко середньої величини, то атоми стануть розміром лише з яблуко. Незважаючи на такі малі розміри, атом складається з ще дрібніших фізичних частинок.
З будовою атома ви повинні бути вже знайомі зі шкільного курсу фізики. І все-таки нагадаємо, що у складі атома є ядро та електрони, які обертаються навколо ядра так швидко, що стають нерозрізняними – утворюють "електронну хмару", або електронну оболонку атома.
Електрониприйнято позначати так: e − . Електрони e− дуже легкі, майже невагомі, зате мають негативнийелектричний заряд. Він дорівнює -1. Електричний струм, яким ми всі користуємося - це потік електронів, що біжить у проводах.
Ядро атома, в якому зосереджена майже вся його маса, складається з частинок двох сортів – нейтронів та протонів.
Нейтронипозначають так: n 0
, а протонитак: p +
.
За масою нейтрони та протони майже однакові - 1,675 · 10 -24 г та 1,673 · 10 -24 г.
Щоправда, вважати масу таких маленьких частинок у грамах дуже незручно, тому її виражають у вуглецевих одиницях, Кожна з яких дорівнює 1,673 · 10 -24 р.
Для кожної частки одержують відносну атомну масу, рівну окремому від поділу маси атома (у грамах) на масу вуглецевої одиниці. Відносні атомні маси протона і нейтрону дорівнюють 1, а ось заряд у протонів позитивний і дорівнює +1, тоді як у нейтронів заряду немає.
. Загадки про атом
Атом можна зібрати "в умі" з частинок, як іграшку чи машинку з деталей дитячого конструктора. Треба тільки при цьому дотримуватися двох важливих умов.
- Перша умова: кожному виду атомів відповідає свій власний набір"деталей" - елементарних частинок. Наприклад, в атомі водню обов'язково буде ядро з позитивним зарядом +1, отже, в ньому неодмінно має бути один протон (і не більше).
В атомі водню можуть бути нейтрони. Про це - у наступному параграфі.
Атом кисню (порядковий номер у Періодичній системі дорівнює 8) матиме ядро, заряджене вісьмоюпозитивними зарядами (+8), - отже, там вісім протонів. Оскільки маса атома кисню дорівнює 16 відносних одиниць, щоб одержати ядро кисню, додамо ще 8 нейтронів. - Друга умоваполягає в тому, щоб кожен атом виявився електронейтральним. Для цього в ньому має бути електронів стільки, щоб урівноважити заряд ядра. Інакше кажучи, число електронів в атомі дорівнює числу протоніву його ядрі, а також порядковому номеру цього елемента у Періодичній системі.
Розміри та маси атомів малі. Радіус атомів становить 10 -10 м, а радіус ядра - 10 -15 м. Маса атома визначається розподілом маси одного моль атомів елемента на число атомів в 1 моль (NA = 6,02 · 10 23 моль -1). Маса атомів змінюється не більше 10 -27 ~ 10 -25 кг. Зазвичай масу атомів виражають атомних одиницях маси (а.е.м.). За а.е.м. прийнято 1/12 маси атома ізотопу вуглецю 12 С.
Основними характеристиками атома є заряд його ядра (Z) та масове число (А). Число електронів в атомі дорівнює заряду його ядра. Властивості атомів визначаються зарядом їх ядер, числом електронів та його станом в атомі.
Основні властивості та будова ядра (теорія складу атомних ядер)
1. Ядра атомів всіх елементів (за винятком водню) складаються з протонів та нейтронів.
2. Число протонів у ядрі визначає значення його позитивного заряду (Z). Z- Порядковий номер хімічного елемента в періодичній системі Менделєєва.
3. Сумарне число протонів і нейтронів - значення його маси, оскільки маса атома переважно зосереджена в ядрі (99, 97% маси атома). Ядерні частинки - протони та нейтрони - об'єднуються під загальною назвою нуклони(Від латинського слова nucleus, що означає "ядро"). Загальна кількість нуклонів відповідає - масовому числу, тобто. округленою до цілого числа його атомної маси А.
Ядра з однаковими Z, але різними Аназиваються ізотопами. Ядра, які за однакового Амають різні Z, називаються ізобарами. Всього відомо близько 300 стійких ізотопів хімічних елементів та понад 2000 природних та штучно отриманих радіоактивних ізотопів.
4. Число нейтронів у ядрі Nможе бути знайдено по різниці між масовим числом ( А) та порядковим номером ( Z):
5. Розмір ядра характеризується радіусом ядра, що мають умовний зміст через розмитість кордону ядра.
Щільність ядерної речовини становить по порядку величини 1017 кг/м 3 і постійна для всіх ядер. Вона значно перевищує щільність найщільніших звичайних речовин.
Протонно-нейтронна теорія дозволила вирішити суперечності, що виникли раніше, у уявленнях про склад атомних ядер і про його зв'язок з порядковим номером і атомною масою.
Енергія зв'язку ядравизначається величиною тієї роботи, яку потрібно зробити, щоб розщепити ядро на нуклони, що його складають, без надання їм кінетичної енергії. Із закону збереження енергії випливає, що при утворенні ядра повинна виділятися така ж енергія, яку потрібно витратити при розщепленні ядра на його нуклони. Енергія зв'язку ядра є різницею між енергією всіх вільних нуклонів, що становлять ядро, та їх енергією в ядрі.
При утворенні ядра відбувається зменшення його маси: маса ядра менша, ніж сума мас його нуклонів. Зменшення маси ядра за його утворення пояснюється виділенням енергії зв'язку. Якщо Wсв- величина енергії, що виділяється при утворенні ядра, то відповідна їй маса Dm, що дорівнює
називається дефектом масиі характеризує зменшення сумарної маси при утворенні ядра з його складових нуклонів. Однією атомній одиниці маси відповідає атомна одиниця енергії(А.Є.Е.): А.Е.Е. = 931,5016 МеВ.
Питомою енергією зв'язку ядра wназивається енергія зв'язку, що припадає на один нуклон: wсв= 
. Величина wсвсоставляет в середньому 8 МеВ/нуклон. У міру збільшення числа нуклонів у ядрі питома енергія зв'язку зменшується.
Критерієм стійкості атомних ядерє співвідношення між числом протонів та нейтронів у стійкому ядрі для даних ізобарів. ( А= Const).
Ядерні сили
1. Ядерне взаємодія свідчить у тому, що у ядрах існують особливі ядерні сили, що не зводяться до жодного з типів сил, відомих у класичній фізиці (гравітаційних та електромагнітних).
2. Ядерні сили є короткодіючими силами. Вони виявляються лише на дуже малих відстанях між нуклонами в ядрі порядку 10-15 м. Довжина (1,5?2,2)10-15 називається радіусом дії ядерних сил.
3. Ядерні сили виявляють зарядову незалежність: тяжіння між двома нуклонами однаково незалежно від зарядового стану нуклонів - протонного або нуклонного. Зарядова незалежність ядерних сил видно з порівняння енергій зв'язку в дзеркальних ядрах. Так називаються ядра, в яких однаково загальна кількість нуклонів, але число протонів в одному дорівнює числу нейтронів в іншому. Наприклад, ядра гелію 
важкого водню тритію - .
4. Ядерні сили мають властивість насичення, яке проявляється в тому, що нуклон в ядрі взаємодіє лише з обмеженою кількістю найближчих до нього сусідніх нуклонів. Саме тому спостерігається лінійна залежність енергій зв'язку ядер від своїх масових чисел (А). Практично повне насичення ядерних сил досягається у a-частинки, яка є дуже стійкою освітою.
Радіоактивність, g-випромінювання, a та b - розпад
1.Радіоактивністюназивається перетворення нестійких ізотопів одного хімічного елемента на ізотопи іншого елемента, що супроводжується випромінюванням елементарних частинок, ядер або жорсткого рентгенівського випромінювання. Природною радіоактивністюназивається радіоактивність, що спостерігається у існуючих у природі нестійких ізотопів. Штучною радіоактивністюназивається радіоактивність ізотопів, одержаних у результаті ядерних реакцій.
2. Зазвичай всі типи радіоактивності супроводжуються випромінюванням гамма-випромінювання - жорсткого, короткохвильового електрохвильового випромінювання. Гамма-випромінювання є основною формою зменшення енергії збуджених продуктів радіоактивних перетворень. Ядро, що зазнає радіоактивного розпаду, називається материнським; виникає дочірнєядро, зазвичай, виявляється збудженим, та її перехід у основний стан супроводжується випромінюванням g-фотона.
3. Альфа-розпадомназивається випромінювання ядрами деяких хімічних елементів a - частинок. Альфа-розпад є властивістю важких ядер з масовими числами А>200 і зарядами ядер Z>82. Усередині таких ядер відбувається утворення відокремлених a-часток, що складаються з двох протонів і двох нейтронів, тобто. утворюється атом елемента, зміщеного у таблиці періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва (ПСЕ) на дві клітинки вліво від вихідного радіоактивного елемента з масовим числом меншим не 4 одиниці(Правило Содді - Фаянса): 
4. Терміном бета-розпад позначають три типи ядерних перетворень: електронний(b-) та позитронний(b+) розпади, а також електронне захоплення.
b-розпад відбувається переважно у порівняно багатих нейтронами ядер. При цьому нейтрон ядра розпадається на протон, електрон та антинейтрино () з нульовим зарядом та масою.
При b-розпаді масове число ізотопу не змінюється, так як загальна кількість протонів і нейтронів зберігається, а заряд збільшується на 1. атом хімічного елемента, що утворився, зміщується ПСЕ на одну клітинку вправо від вихідного елемента, а його масове число не змінюється(Правило Содді - Фаянса):
b+- розпад відбувається переважно у відносно багатих протонами ядер. У цьому протон ядра розпадається на нейтрон, позитрон і нейтрино ().
.
При b+- розпаді масове число ізотопу не змінюється, оскільки загальна кількість протонів і нейтронів зберігається, а заряд зменшується на 1. атом хімічного елемента, що утворився, зміщується ПСЕ на одну клітинку вліво від вихідного елемента, а його масове число не змінюється(Правило Содді - Фаянса):
5. У разі електронного захоплення перетворення полягає в тому, що зникає один з електронів у найближчому шарі до ядра. Протон, перетворюючись на нейтрон, хіба що “захоплює” електрон; звідси відбувся термін ”електронне захоплення”. Електронний захоплення на відміну b-захоплення супроводжується характеристичним рентгенівським випромінюванням.
6. b-розпад відбувається у природно-радіоактивних, а також штучно-радіоактивних ядер; b+-розпад характерний лише явища штучної радіоактивності.
7. g-випромінювання: при збудженні ядро атома випускає електромагнітне випромінювання з малою довжиною хвилі і високою частотою, що має більшу жорсткість і проникаючу здатність, ніж рентгенівське випромінювання. В результаті енергія ядра зменшується, а масове число та заряд ядра залишаються не низькими. Тому перетворення хімічного елемента на інший немає, а ядро атома перетворюється на менш збуджений стан.
