Планетарная модель атома. 
Общие сведения о ядре

<

!—pageid="0065.png" —>форд на основе опытов по рассеиванию а-частиц. Согласно этой модели атом состоит из ядра и электронной оболочки.

Ядро располагается в центре атома, занимает небольшую часть его объема и обладает практически всей его массой. Ядро состоит из нуклонов — ядерных частиц, которыми являются протоны и нейтроны. Число протонов Z равно номеру элемента в периодической системе. Число нуклонов А равно относительной атомной массе А_г элемента. Число нейтронов N можно определить по формуле

Следовательно, атомная масса показывает число нуклонов в ядре, так как масса нуклона приблизительно равна 1 а.е.м. Протон и нейтрон являются различными состояниями одной и той же ядерной частицы и способны к взаимопревращению по упрощенным (модельным) схемам:

где р — протон; п — нейтрон; мезон — условное обозначение группы промежуточных частиц, устойчивых только в ядре атома (мезоны отличаются не только наличием заряда, но и другими характеристиками; различают р-, я-мезоны и т. д.).

С этими превращениями связаны ядерные силы. Если промежуточная частица вылетит из ядра, то она после целого ряда изменений превращается в электрон и антинейтрино либо в позитрон и нейтрино, с чем связана способность атомов к бета (+) — и бета-распаду.

Известно, что главным признаком химического элемента является заряд ядра, т. е. число протонов в ядре атома. Число нуклонов, а следовательно, и относительная атомная масса для данного химического элемента может изменяться в некоторых пределах, поэтому в природе существуют изотопы, изобары, изотоны. Рассмотрим изотопы и изобары.

Изотопы — разновидности атомов одного и того же химического элемента, характеризующиеся одинаковым числом протонов, но различным числом нейтронов в ядре атома. Например: ^!|0, ¹⁷₈0, ^!|0 — изотопы кислорода. Число 8 показывает число протонов, а 16, 17 и 18 — число нуклонов, т. е. относительную атомную массу. Число нейтронов для данных изотопов — 8, 9 и 10 соответственно. (Как нашли эти числа?)

Изотопы водорода имеют собственные названия, так как они сильно отличаются друг от друга свойствами: }Н — протий, — дейтерий, JT — тритий. (Для каждого из этих изотопов укажите число протонов и нейтронов.)

Изобары — разновидности атомов разных химических элементов, обладающие одинаковым числом нуклонов (одинаковой относительной атомной массой), но различным числом протонов и нейтронов, например: и JjjAr. (Рассчитайте для каждого из

этих изобаров число протонов и нейтронов.)

Атомы тяжелых изотопов разных химических элементов способны к радиоактивному распаду. Рассмотрим некоторые виды такого распада.

1. Спонтанный распад ядер атомов тяжелых химических элементов на неравномерные осколки с выделением нейтрона, например распад ядер атома урана-238.

2. Альфа-распад (а-распад) — выделение альфа-частиц (ядер гелия ^Не) из ядра атома:

• 3. Бета-распад:
  • а) Бета (-)-распад — выделение электронов из ядер атомов:

• (Есть ли электроны в ядре? Почему возможно выделение электронов из ядра?)
• б) Бета (+)-распад — выделение позитронов из ядра атома:

Существуют и другие виды радиоактивного распада.

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Назовите структуры, из которых состоят атомы, а также ту структуру, в которой сосредоточен: а) практически весь объем атома; б) практически вся его масса.
• 2. Рассчитайте число нуклонов, протонов и нейтронов для элементов № 1,8, калия (известных вам изотопов), железа-56.
• 3. Поясните, чем изотопы отличаются от изобаров, приведите примеры.
• 4. Назовите виды радиоактивного распада.
• 5. Назовите изотоп элемента, полученного при выделении из железа-58: а) двух альфа-частиц; б) двух электронов; в) трех позитронов.