Nötron (lat.neuter - ne biri ne de diğeri) - temel parçacık sıfır elektrik yükü ve bir protonun kütlesinden biraz daha fazla kütle ile. nötron kütlesi mn=939,5731(27) MeV / sn 2 =1,008664967 NS.. =1,675 10 -27Kilogram... Elektrik yükü = 0. Spin = 1/2, nötron Fermi istatistiklerine uyar. İç parite pozitif. İzotopik dönüş T = 1/2. Üçüncü izospin projeksiyonu T 3 = -1/2. manyetik moment= -1.9130. Çekirdek dinlenme enerjisindeki bağlanma enerjisi 0 =m nc 2 = 939,5 mev... Serbest bir nötron yarılanma ömrü ile bozunur 1/2= 11 dk zayıf etkileşim nedeniyle kanal aracılığıyla. Bağlı durumda (çekirdekte), bir nötron sonsuza kadar yaşar. "Nötronun nükleer fizikteki özel konumu, elektronun elektronikteki konumuna benzer." Elektrik yükünün olmaması nedeniyle, herhangi bir enerjinin nötronu çekirdeğe kolayca nüfuz eder ve çeşitli nükleer dönüşümlere neden olur.

Yaklaşık nötron sınıflandırması enerjiler için Tablo 1.3'te verilmiştir.

Nötronların etkisi altındaki reaksiyonlar çoktur: ( n, y), (n, p), (n, n'), (n,α), ( n,2n), (n, f).

Radyasyon yakalama reaksiyonları ( n, y) müteakip γ-kuantum emisyonu ile nötron, 0 ÷ 500 enerjili yavaş nötronlara gider kev.

Örnek: mev.

Elastik nötron saçılması ( n, n) hızlı nötronların iz yöntemlerinde geri tepme yöntemiyle kaydedilmesi ve nötronların yavaşlatılması için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Elastik olmayan nötron saçılması durumunda ( n, n') bir nötron, bozunan ve orijinal nötronun sahip olduğundan daha düşük bir enerjiye sahip bir nötronu fırlatan bir bileşik çekirdeğin oluşumu ile yakalanır. Nötron enerjisi, hedef çekirdeğin ilk uyarılmış halinin enerjisinden birkaç kat daha yüksekse, esnek olmayan nötron saçılması mümkündür. Esnek olmayan saçılma bir eşik sürecidir.

Proton oluşumu ile nötron reaksiyonu ( n, p) 0,5 ÷ 10 meV enerjili hızlı nötronların etkisi altında gerçekleşir. En önemlileri, helyum-3'ten trityum izotopunu elde etmek için reaksiyonlardır:

mev kesitli σ ısı = 5400 ahır,

ve fotoemülsiyon yöntemiyle nötronların kaydı:

0,63 mev kesitli σ ısı = 1.75 ahır.

nötron reaksiyonları ( n,α) α-parçacıklarının oluşumu ile, 0,5 ÷ 10 MeV enerjili nötronlar üzerinde etkili bir şekilde ilerler. Bazen reaksiyonlar termal nötronlarda gerçekleşir: termonükleer cihazlarda trityum üretiminin reaksiyonu.

Birinci bölüm. KARARLI NÜKLEİLERİN ÖZELLİKLERİ

Çekirdeğin nükleer kuvvetlerle bağlı protonlardan ve nötronlardan oluştuğu yukarıda zaten söylenmişti. Çekirdeğin kütlesini atomik kütle birimlerinde ölçerseniz, o zaman kütle numarası denilen bir tamsayı ile çarpılan proton kütlesine yakın olmalıdır. Çekirdeğin yükü bir kütle numarasıysa, bu, çekirdeğin bileşiminin protonları ve nötronları içerdiği anlamına gelir. (Çekirdekteki nötron sayısı genellikle şu şekilde gösterilir:

Çekirdeğin bu özellikleri, aşağıdaki formda kullanılacak olan sembolik gösterimde yansıtılır.

burada X, çekirdeğin ait olduğu elementin adıdır (örneğin, çekirdekler: helyum -, oksijen -, demir - uranyum

Kararlı çekirdeklerin temel özellikleri şunları içerir: yük, kütle, yarıçap, mekanik ve manyetik momentler, uyarılmış durumların spektrumu, parite ve dört kutuplu moment. Radyoaktif (kararsız) çekirdekler ayrıca ömürleri, radyoaktif dönüşümlerin türü, yayılan parçacıkların enerjisi ve aşağıda tartışılacak olan bir dizi başka özel özellik ile karakterize edilir.

Her şeyden önce, çekirdeği oluşturan temel parçacıkların özelliklerini ele alalım: bir proton ve bir nötron.

§ 1. PROTON VE NÖTRONUN TEMEL ÖZELLİKLERİ

Ağırlık. Elektron kütlesi birimlerinde: protonun kütlesi, nötronun kütlesidir.

Atomik kütle birimlerinde: proton kütlesi nötron kütlesi

Enerji birimlerinde, protonun kalan kütlesi, nötronun kalan kütlesidir.

Elektrik şarjı. q, bir parçacığın bir elektrik alanıyla etkileşimini karakterize eden bir parametredir ve elektron yükünün birimleriyle ifade edilir.

Tüm temel parçacıklar, ya 0'a ya da bir protonun yüküne eşit miktarda elektrik taşır.Bir nötronun yükü, sıfıra eşittir.

Döndürmek. Proton ve nötronun spinleri eşittir.Her iki parçacık da fermiyondur ve Fermi-Dirac istatistiğine ve dolayısıyla Pauli ilkesine uyar.

Manyetik an. Elektron kütlesi yerine elektronun manyetik momentini belirleyen (10) formülündeki proton kütlesini yerine koyarsak, şunu elde ederiz:

Miktar nükleer magneton olarak adlandırılır. Elektrona benzetilerek, protonun spin manyetik momentinin eşit olduğu varsayılabilir. Bununla birlikte, deneyim, protonun içsel manyetik momentinin nükleer magnetondan daha büyük olduğunu göstermiştir: modern verilere göre

Ek olarak, yüksüz bir parçacığın - bir nötronun - sıfırdan farklı ve eşit bir manyetik momente sahip olduğu ortaya çıktı.

Bir nötronda manyetik bir momentin varlığı ve böylece büyük önem protonun manyetik momenti, bu parçacıkların nokta doğası hakkındaki varsayımlarla çelişir. Elde edilen bir dizi deneysel veri son yıllar, hem protonun hem de nötronun karmaşık homojen olmayan bir yapıya sahip olduğunu gösterir. Bu durumda, nötronun merkezinde pozitif bir yük vardır ve çevrede, parçacığın hacmine dağılmış, eşit büyüklükte bir negatif yük vardır. Ancak manyetik moment sadece akan akımın büyüklüğü ile değil, kapladığı alan tarafından da belirlendiğinden, yarattıkları manyetik momentler eşit olmayacaktır. Bu nedenle, bir nötron, genellikle nötr kalırken manyetik bir momente sahip olabilir.

Nükleonların karşılıklı dönüşümleri. Bir nötronun kütlesi, bir protonun kütlesinden %0.14 veya bir elektronun 2.5 kütlesinden daha büyüktür,

Serbest durumda, bir nötron bir protona, bir elektrona ve bir antinötrinoya bozunur: Ortalama ömrü 17 dakikaya yakındır.

Proton kararlı bir parçacıktır. Ancak çekirdeğin içinde bir nötrona dönüşebilir; reaksiyon şemaya göre ilerler

Soldaki ve sağdaki parçacıkların kütlelerindeki fark, çekirdeğin diğer nükleonları tarafından protona verilen enerji ile dengelenir.

Bir proton ve bir nötron aynı dönüşlere, hemen hemen aynı kütlelere sahiptir ve birbirine dönüşebilir. Aşağıda, bu parçacıklar arasında çiftler halinde hareket eden nükleer kuvvetlerin de aynı olduğu gösterilecektir. Bu nedenle, ortak bir adla adlandırılırlar - nükleon ve bir nükleonun iki durumda olabileceğini söylerler: elektromanyetik alanla ilişkilerinde farklılık gösteren bir proton ve bir nötron.

Nötronlar ve protonlar, elektriksel olmayan nükleer kuvvetlerin varlığı nedeniyle etkileşime girer. Nükleer kuvvetler, kökenlerini mezonların değiş tokuşuna borçludur. Bağımlılığı tasvir ederseniz potansiyel enerji bir proton ve düşük enerjili bir nötronun aralarındaki mesafeden etkileşimi, o zaman yaklaşık olarak Şekil 2'de gösterilen bir grafik biçimine sahip olacaktır. 5, a, yani potansiyel kuyu şeklindedir.

Pirinç. 5. Etkileşimin potansiyel enerjisinin nükleonlar arasındaki mesafeye bağımlılığı: a - nötron - nötron veya nötron - proton çiftleri için; b - bir çift proton için - proton

MCC basın servisi, "Beloyarsk NPP'nin BN-800 reaktörü için MOX yakıt gruplarının ilk beş yakıt grubu üretildi. Böylece MOX MCC teknolojik kompleksinin üretiminde ustalaşma aşaması tamamlandı." .

Şu anda, MCC tarafından bir dizi Rosatom işletmesiyle ortaklaşa geliştirilen ve yıllık 40 yakıt grubu planını yerine getirmek için üretim verimliliğini artırmayı amaçlayan önlemler uygulanıyor.

Beloyarsk NGS'nin 4 No'lu güç ünitesinin, "hızlı" reaktörlere dayalı nükleer yakıt döngüsünü kapatmak için bir dizi teknoloji geliştirmesi gerekiyor. Böyle kapalı bir döngüde, nükleer "yakıtın" genişletilmiş yeniden üretimi nedeniyle, nükleer enerji endüstrisinin yakıt tabanının önemli ölçüde genişleyeceğine ve ayrıca radyoaktif atık hacminin " tehlikeli radyonüklidlerin yanması". Uzmanların belirttiği gibi Rusya, hızlı reaktör inşa etme teknolojilerinde dünyada ilk sırada yer alıyor.

BNPP'nin BN-800 reaktörlü 4. Ünitesi, daha güçlü ticari "hızlı" güç üniteleri BN-1200'ün prototipi haline geldi. Daha önce, Beloyarsk NGS'de de bir BN-1200 pilot ünitesi inşa etme kararının 2020'lerin başında verilebileceği bildirilmişti.

BN-800 reaktörü, modern nükleer gücün temelini oluşturan termal reaktörlerden kullanılmış nükleer yakıtın yeniden işlenmesi sırasında izole edilen plütonyumu kullanabilen MOX yakıtını kullanmak üzere tasarlanmıştır. BN-800 için MOX yakıtının endüstriyel üretimi, Rus nükleer endüstrisindeki 20'den fazla kuruluşun katılımıyla MCC'de inşa edildi.

BN-800 reaktörünün ilk yakıt yüklemesi, esas olarak geleneksel uranyum oksit yakıtından oluşturuldu. Aynı zamanda, yakıt gruplarının bir kısmı, diğer Rosatom işletmelerinin pilot tesislerinde üretilen MOX yakıtını içerir - NIIAR (Dimitrovgrad, Ulyanovsk bölgesi) ve "Mayak Üretim Birliği" (ZATO Ozersk, Çelyabinsk bölgesi). Zamanla, BN-800 reaktörü MCC tarafından üretilen MOX yakıtına dönüştürülmelidir.

Federal Devlet Üniter Teşebbüsü "Madencilik ve Kimyasal Kombine" (Rostom'un nükleer tesislerinin yaşam döngüsünün son aşamasının bölümünün bir parçası) federal bir nükleer örgüt statüsüne sahiptir. MCC, aşağıdakilere dayalı kapalı bir nükleer yakıt çevriminin teknolojik bir kompleksinin oluşturulması için Rosatom'un kilit bir kuruluşudur. yenilikçi teknolojiler yeni nesil. Dünyada ilk kez, Maden Kimyasal Kombinesinde üç yüksek teknolojili yeniden dağıtım yoğunlaşıyor - nükleer santrallerden kullanılmış nükleer yakıtın depolanması, hızlı reaktörler için yeni MOX nükleer yakıtının işlenmesi ve üretilmesi.

4.1. atomların bileşimi

"Atom" kelimesi eski Yunan dilinden "bölünemez" olarak çevrilir. Bu, neredeyse 19. yüzyılın sonuna kadar varsayıldı. 1911'de E. Rutherford, pozitif yüklü bir çekirdek... Daha sonra etrafı çevrili olduğu kanıtlandı. elektronik kabuk.

Böylece atom, bir çekirdek ve bir elektron kabuğundan oluşan bir malzeme sistemidir.
Atomlar çok küçüktür - örneğin, yüz binlerce atom bir kağıt yaprağının kalınlığı boyunca istiflenmiştir. Atom çekirdeğinin boyutları hala atomların boyutlarından yüz bin kat daha küçüktür.
Atomların çekirdekleri pozitif yüklüdür, ancak sadece protonlardan oluşmazlar. Çekirdekler ayrıca 1932'de keşfedilen ve adı verilen nötr parçacıklar içerir. nötronlar... Protonlar ve nötronlar topluca denir nükleonlar- yani, nükleer parçacıklar.

Bir bütün olarak herhangi bir atom elektriksel olarak nötrdür, yani bir atomun elektron kabuğundaki elektronların sayısı, çekirdeğindeki protonların sayısına eşittir.

Tablo 11.Elektron, proton ve nötronun en önemli özellikleri

• "Elektron" adı, Yunanca "kehribar" kelimesinden gelir.
• "Proton" adı, "ilk" anlamına gelen Yunanca kelimeden gelir.
• "Nötron" adı, "ne biri ne de diğeri" (elektrik yükü anlamına gelen) anlamına gelen Latince kelimeden gelir.
• Parçacık sembollerindeki "-", "+" ve "0" işaretleri sağ üst simgenin yerini alır.
• Bir elektronun boyutu o kadar küçüktür ki fizikte (modern teori çerçevesinde) bu miktarı ölçmekten bahsetmek genellikle yanlış kabul edilir.

ELEKTRON, PROTON, NÖTRON, NÜKLON, ELEKTRONİK KABUK.
1. Proton kütlesinin nötronun kütlesinden ne kadar az olduğunu belirleyin. Bu fark protonun kütlesinin hangi kısmıdır (ondalık kesir ve yüzde olarak ifade edin)?
2. Herhangi bir nükleonun kütlesi (yaklaşık olarak) bir elektronun kütlesinden kaç kat daha fazladır?
3. Bir atom 8 proton ve 8 nötron içeriyorsa, bir atomun kütlesinin hangi kısmının elektronlarının kütlesi olacağını belirleyin. 4. Atom kütlelerini ölçmek için Uluslararası Ölçü Birimleri Sisteminin (SI) birimlerini kullanmanın uygun olduğunu düşünüyor musunuz?

Elektrik (elektrostatik) kuvvetler, atomun tüm yüklü parçacıkları arasında hareket eder: atomun elektronları çekirdeğe çekilir ve aynı zamanda birbirinden itilir. Yüklü parçacıkların birbirleri üzerindeki etkisi iletilir. Elektrik alanı.

Zaten bir alan biliyorsunuz - yerçekimi. Fizik dersinden alanların ne olduğu ve bazı özellikleri hakkında daha fazla bilgi edineceksiniz.

Çekirdekteki tüm protonlar pozitif yüklüdür ve elektriksel kuvvetler nedeniyle birbirlerinden itilirler. Ama çekirdekler var! Sonuç olarak, çekirdekte, elektrostatik itme kuvvetlerine ek olarak, nükleonlar arasında, birbirlerini çektikleri kuvvetler nedeniyle bir tür etkileşim de vardır ve bu etkileşim, elektrostatik olandan çok daha güçlüdür. Bu kuvvetler denir nükleer kuvvetler, etkileşim - güçlü etkileşim ve bu etkileşimi ileten alan güçlü alan.

Elektrostatikten farklı olarak, güçlü etkileşim yalnızca kısa mesafelerde hissedilir - çekirdeklerin boyutuna göre. Ancak bu etkileşimin neden olduğu çekim kuvvetleri ( F NS). birçok kez daha elektrostatik ( F NS). Dolayısıyla - çekirdeğin "gücü", atomların "gücünden" birçok kat daha fazladır. Bu nedenle, kimyasal fenomen sadece elektron kabuğu değişir ve atomların çekirdeği değişmeden kalır.

Çekirdekteki toplam nükleon sayısına ne denir büyük sayı ve harfle gösterilir A. nötron sayısıçekirdekte harf ile gösterilir n, a proton sayısı- mektup Z... Bu sayılar basit bir oranla birbirleriyle ilişkilidir:

Nükleer maddenin yoğunluğu muazzamdır: herhangi bir kimyasal maddenin yoğunluğu ile orantılı olmayan, santimetre küp başına yaklaşık 100 milyon tona eşittir.

ELEKTRONİK KABUK, ATOM ÇEKİRDEĞİ, KİTLE SAYISI, PROTON SAYISI, NÖTRON SAYISI.

Kimyasal reaksiyonlar sırasında atomlar elektronlarının bir kısmını kaybedebilir veya "fazladan" elektronlar ekleyebilirler. Bu durumda, nötr atomlardan yüklü parçacıklar oluşur - iyonlar... Aynı zamanda, atomların kimyasal özü değişmez, yani bir atom, örneğin klor, bir azot atomuna veya başka bir elementin atomuna dönüşmez. Oldukça yüksek enerjinin fiziksel etkileri genellikle tüm elektron kabuğunu atomdan "kopturabilir". Aynı zamanda, atomun kimyasal özü de değişmeyecektir - diğer bazı atomlardan elektronları alarak, çekirdek tekrar aynı elementin bir atomuna veya iyonuna dönüşecektir. Atomlar, iyonlar ve çekirdekler topluca denir nüklidler.

Nüklitleri belirtmek için, sol indekslerle elementlerin sembolleri kullanılır (bir atomu da gösterebileceğini unutmayın): üstteki kütle numarasına eşittir, alttaki proton sayısıdır. Nüklit atama örnekleri:

Genel olarak

Şimdi "kimyasal element" kavramının nihai tanımını formüle edebiliriz.

Nükleer yük proton sayısı tarafından belirlendiğinden, o zaman kimyasal element aynı sayıda protona sahip bir dizi nüklid olarak adlandırılabilir.Bu bölümün başında söylenenleri hatırlayarak, en önemli kimyasal yasalardan birini açıklığa kavuşturabiliriz.

NS kimyasal reaksiyonlar(ve çekirdeği etkilemeyen fiziksel etkileşimlerde) nüklidler oluşmaz, kaybolmazlar ve birbirlerine dönüşmezler.

Yani kütle numarası, proton sayısı ile nötron sayısının toplamına eşittir: A = Z + n... Bir elementin nüklidleri aynı nükleer yüke sahiptir ( Z= const) ve nötron sayısı n? Bir elementin nüklidleri için çekirdekteki nötron sayısı aynı olabilir veya farklı olabilir. Bu nedenle, bir elementin nüklidlerinin kütle numaraları farklı olabilir. Farklı kütle numaralarına sahip bir elementin nüklidlerinin örnekleri, özellikleri tabloda verilen çeşitli kararlı kalay nüklidleridir. 12. Aynı kütle numaralarına sahip nüklitler aynı kütleye ve farklı kütle numaralarına sahip nüklitler - farklı. Bir elementin atomlarının kütle olarak farklı olabileceği sonucu çıkar.

Sonuç olarak, bir izotopun nüklidleri aynı sayıda protona (çünkü bu bir elementtir), aynı sayıda nötrona (çünkü bu bir izotop olduğundan) ve doğal olarak aynı kütleye sahiptir. Bu tür nüklidler tamamen aynıdır ve bu nedenle temelde ayırt edilemezler. (Fizikte "izotop" kelimesi bazen belirli bir izotopun bir nüklidi anlamına gelir)

Bir elementin farklı izotoplarının nüklidleri kütle sayıları, yani sayılar bakımından farklılık gösterir.
nötronlar ve kütle.

Bilim adamları tarafından bilinen toplam nüklid sayısı 2000'e yaklaşıyor. Bunlardan yaklaşık 300'ü kararlı, yani doğada var.Şu anda yapay olarak elde edilenler de dahil olmak üzere 110 element bilinmektedir (Fizikçiler ayırt eder. izobarlar- aynı kütleye sahip nüklidler (şarjdan bağımsız olarak))
Birçok elementin bir doğal izotopu vardır, örneğin Be, F, Na, Al, P, Mn, Co, I, Au ve diğerleri. Ancak çoğu elementin iki, üç veya daha fazla kararlı izotopu vardır.
Atom çekirdeğinin bileşimini tanımlamak için bazen şu şekilde hesaplanır: Paylaş bu çekirdeklerdeki protonlar veya nötronlar.

nerede ben- bizi ilgilendiren nesnelerin oranı (örneğin, yedinci),
n 1 - ilk nesnelerin sayısı,
n 2 - ikinci nesnelerin sayısı,
n 3 - üçüncü nesnelerin sayısı,
ben- bizi ilgilendiren nesnelerin sayısı (örneğin, yedinci),
N n- en son nesnelerin sayısı.

Matematikte formüllerin yazımını kısaltmak için işaret, tüm sayıların toplamını gösterir. ben, birinciden ( ben= 1) sondan ( ben = n). Formülümüzde bu, tüm nesnelerin sayılarının toplandığı anlamına gelir: ilkinden ( n 1) sonuna kadar ( N n).

Örnek. Kutuda 3 kırmızı ve 2 mavi olmak üzere 5 yeşil kalem bulunur; kırmızı kalemlerin oranını belirlemek gerekir.

N1 = n H, n 2 = n NS, n 3 = n C;

Bir kesir, basit veya ondalık kesir olarak ve ayrıca yüzde olarak ifade edilebilir, örneğin:

NÜKLİD, İZOTOP, PAYLAŞ
1. Bir atomun çekirdeğindeki protonların oranını belirleyin. Bu çekirdekteki nötronların oranını belirleyin.
2. Nüklitlerin çekirdeklerindeki nötronların oranı nedir?
3. Nüklidin kütle numarası 27'dir. İçindeki proton oranı %48,2'dir. Bu nüklid hangi elementin nüklididir?
4. Bir nüklidin çekirdeğindeki nötron oranı 0,582'dir. Z'yi tanımlayın.
5. Çekirdeğinde 148 nötron bulunan uranyum 92 U ağır izotopunun bir atomunun kütlesi, çekirdeğinde 135 nötron bulunan hafif uranyum izotopunun atomunun kütlesinden kaç kat fazladır?

Bir atomun nicel özelliklerinden, kütle numarasına, çekirdekteki nötronların sayısına, çekirdekteki protonların sayısına ve çekirdeğin yüküne zaten aşinasınız.
Proton yükü temel pozitif yüke eşit olduğundan, çekirdekteki proton sayısı ( Z) ve bu çekirdeğin yükü ( Q i), temel olarak ifade edilir elektrik ücretleri, sayısal olarak eşittir. Bu nedenle, proton sayısı gibi, çekirdeğin yükü de genellikle harfle gösterilir. Z.
Proton sayısı, herhangi bir elementin tüm nüklidleri için aynıdır, bu nedenle bu elementin bir özelliği olarak kullanılabilir. Bu durumda denir atomik numara.

Elektron, herhangi bir nükleondan neredeyse 2000 kat daha "hafif" olduğundan, atomun kütlesi ( m o) esas olarak çekirdekte yoğunlaşmıştır. Kilogram olarak ölçülebilir, ancak bu çok elverişsizdir.
Örneğin, en hafif atom olan hidrojen atomunun kütlesi 1.674'tür. 10-27 kg ve hatta dünyadaki en ağır atomun kütlesi - uranyum atomu - sadece 3.952'dir. 10-25 kg. Bir gram - attogramın (ar) en küçük ondalık kesirini kullanarak bile, hidrojen atomunun kütlesinin değerini elde ederiz. m o (H) = = 1.674. 10-9 ag. Doğrusu, sakıncalıdır.
Bu nedenle, ünlü Amerikalı kimyager Linus Pauling'in (1901 - 1994) "dalton" adını önerdiği atomik kütleleri ölçmek için bir birim olarak özel bir atomik kütle birimi kullanılır.

Atomik kütle birimi, kimyada yeterli bir doğrulukla, herhangi bir nükleonun kütlesine eşittir ve çekirdeği bir protondan oluşan bir hidrojen atomunun kütlesine yakındır. 11. sınıfta, bir fizik dersinden, bu parçacıkların herhangi birinin kütlesinden gerçekte neden biraz daha az olduğunu öğreneceksiniz. Ölçümlerin kolaylığı nedeniyle, atomik kütle birimi, en bol bulunan karbon izotopunun nüklidinin kütlesi aracılığıyla belirlenir.

Atomik kütle biriminin tanımı a'dır. e.m. veya dn.
1D = 1.6605655. 10-27 kg 1.66. 10-27 kg.

Bir atomun kütlesi dalton cinsinden ölçülürse, geleneksel olarak buna "bir atomun kütlesi" değil, atom kütlesi. Atom kütlesi ve atom kütlesi bir ve aynı fiziksel niceliktir. Bir atomun kütlesinden (nüklid) bahsettiğimiz için buna bir nüklidin atom kütlesi denir.

Bir nüklidin atom kütlesi harflerle gösterilir bir r nüklid sembolünü gösteren, örneğin:
bir r(16 O), nüklidin 16 O atom kütlesidir,
bir r(35 Cl) 35 Cl nüklidinin atom kütlesidir,
bir r(27 Al), 27 Al nüklidinin atom kütlesidir.

Bir elementin birkaç izotopu varsa, bu element farklı kütlelere sahip nüklidlerden oluşur. Doğada, elementlerin izotopik bileşimi genellikle sabittir, bu nedenle her element için hesaplamak mümkündür. ortalama atom kütlesi bu öğenin ():

nerede NS 1 , NS 2 , ..., ben- 1., 2. pay, ... , ben th izotop;
m 0 (1), m 0 (2), ..., m 0 (ben) 1., 2., ..., i-inci izotopun nüklidinin kütlesi;
n – toplam sayısı Bu elementin izotopları.
Bir elementin atomlarının ortalama kütlesi dalton cinsinden ölçülürse, bu durumda buna denir. elementin atom kütlesi.

Bir elementin atom kütlesi, bir nüklidin atom kütlesi ile aynı şekilde harflerle gösterilir. A r, ancak nüklid sembolü değil, parantez içinde gösterilir, ancak karşılık gelen elemanın sembolü, örneğin:
A r (O) oksijenin atomik kütlesidir,
A r (Cl) klorun atom kütlesidir,
A r (Al) alüminyumun atom kütlesidir.

Bir elementin atom kütlesi ve bu elementin bir atomunun ortalama kütlesi, farklı ölçü birimlerinde ifade edilen aynı fiziksel miktar olduğundan, bir elementin atom kütlesini hesaplama formülü, ortalama kütleyi hesaplama formülüne benzer. Bu elementin atomlarının sayısı:

nerede NS 1 , NS 2 , ..., D n- 1., 2., ..., ben-th izotopu;
bir r(1), bir r(2), ..., bir r(ben) 1., 2., ..., atom kütlesi mi? ben th izotop;
NS - belirli bir elementin toplam izotop sayısı.

Atom numarası

4) a) azot oksit N2O5 içindeki oksijen atomlarının oranı nedir; b) sülfürik asitte kükürt atomları? 5) Kütle numarasına sayısal olarak eşit olan nüklidin atom kütlesini alarak, doğal bor izotop karışımı 10 V izotopun %19'unu ve 11 V izotopun %81'ini içeriyorsa, borun atom kütlesini hesaplayın.

6) Nüklidin atom kütlesini kütle numarasına sayısal olarak eşit alarak, aşağıdaki elementlerin doğal karışımdaki izotoplarının fraksiyonları (izotopik bileşim) ise atom kütlelerini hesaplayın: a) 24 Mg - 0.796 25 Mg - 0.091 26 mg - 0.113
b) 28 Si - %92,2 29 Si - %4,7 30 Si - %3,1
c) 63 Cu - 0.691 65 Cu - 0.309

7) Doğada talyum-207 ve talyum-203 izotopları varsa ve talyumun atom kütlesi 204.37 gün ise, doğal talyumun izotopik bileşimini (karşılık gelen izotopların fraksiyonlarında) belirleyin.

8) Doğal argon üç izotoptan oluşur. 36 Ar nüklidinin oranı %0.34'tür. Argonun atom kütlesi 39.948 gündür. Doğada hangi oranlarda 38 Ar ve 40 Ar bulunduğunu belirleyin.

9) Doğal magnezyum üç izotoptan oluşur. Magnezyumun atom kütlesi 24.305 gündür. 25 Mg izotopunun oranı %9.1'dir. Kalan iki magnezyum izotopunun kütle numaraları 24 ve 26 olan fraksiyonlarını belirleyin.

10) B yer kabuğu(atmosfer, hidrosfer ve litosfer) lityum-7 atomları, lityum-6 atomlarından yaklaşık 12,5 kat daha sık bulunur. Lityumun atom kütlesini belirleyin.

11) Rubidyumun atom kütlesi 85.468 gündür. Doğada 85 Rb ve 87 Rb vardır. Hafif rubidyum izotopunun ağır olandan kaç kat daha büyük olduğunu belirleyin.