ГЛАВА 36. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Слева вверху от символа химического элемента указывается суммарное число протонов и нейтронов в ядре этого атома (массовое число). Например, символ

обозначает атом урана, содержащий 92 электрона и 238 протонов и нейтронов в ядре, из которых 92 протона и 146 = 238 - 92 нейтронов. Аналогично символ обозначает атом железа, в котором содержатся 26 электронов (или протонов в его ядре) и 30 = 56 - 26 нейтронов в ядре. Так же обозначают ядра этих элементов: - ядро атома урана, содержащее 92 протона и 146 нейтронов, - ядро атома железа, содержащее 26 протонов и 30 нейтронов.

Существуют атомы, которые имеют одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов. Поскольку у них одинаковое число электронов, то эти атомы обладают одинаковыми химическими свойствами и потому относятся к одному и тому же химическому элементу, но у них разная масса и разные свойства ядер. Такие атомы (и их ядра тоже) называются изотопами одного и того же элемента. Например, изотопами свинца являются атомы , , , , в состав которых входят соответственно 124, 125, 126 и 127 нейтронов. Отметим, что число протонов в ядре, которое, как правило, обозначают буквой Z, принято называть зарядовым, а суммарное количество нейтронов и протонов - массовым числом, которое обозначают буквой A. Число нейтронов обозначают буквой N, но специального называния это число не имеет. Рассмотрим несколько примеров.

Пример 36.5. Сколько α- и β-распадов должно произойти, чтобы ядро превратилось в стабильный изотоп свинца ?

Решение. При α-распаде заряд ядра уменьшается на две, а массовое число - на четыре единицы. При β-распаде заряд ядра увеличивается на одну единицу (за счет испускания электрона), а массовое число не меняется. Поэтому при превращении урана в свинец должно произойти (238 206)/4 α-распадов, во время которых заряд ядра уменьшается на 16 единиц, и 6 β-распадов, чтобы общее уменьшение заряда ядра стало равно (92 - 82) = 10.