19.1
האזור הצפוף ביותר באטום הוא הגרעין, המכיל פרוטונים וניטרונים, הנקראים באופן קולקטיבי נוקלאונים. סוג האטום, המוגדר על ידי מספר ספציפי של פרוטונים וניטרונים, נקרא נוקליד. הסימון לנורליד כולל סמל יסוד, מספר אטומי ומספר מסה.
אחד הסימונים המקוצרים לנוקלידים עושה שימוש בשם היסוד, מקף ומספר מסה. נורלידים עם אותו מספר אטומי אך מספרי מסה שונים נקראים איזוטופים זה של זה. לכן לפחמן יש שלושה איזוטופים, המוצגים כאן.
נוקלידים מאופיינים גם במצב האנרגיה שלהם. לדוגמה, האיזוטופ הפשוט טכנטיום-99 מתקיים בשני מצבים שונים:מצב אנרגיה יסודי נמוך יותר ומצב מעורר ארוך-טווח הנקרא מטא-יציב. שני המינים הללו, למרות שיש להם אותו מספר פרוטונים וניטרונים, הם נוקלידים שונים.
ראוי לציון כי לכמה מהיסודות בטבלה המחזורית יש נוקלידים יציבים, הנשארים תמיד ללא שינוי. בניגוד לכך, לכמה יסודות יש רק נוקלידים לא יציבים, הנקראים רדיונוקלידים. לדוגמה, פירוק הנוקלידים הספונטני של אורניום-238 מייצר תוריום-234.
התהליך נקרא התפוררות רדיואקטיבית. הנוקליד-צאצא המיוצר במהלך ההתפוררות יכול להיות יציב או רדיואקטיבי. התהליך מלווה בפליטת רסיסים קטנים, או קרינה אלקטרומגנטית.
חלקיקי אלפא הם שווי ערך לגרעיני הליום. הפליטה שלהם מפחיתה את המספר האטומי ב2 ואת מספר המסה ב4. חלקיקי ביתא הם שווי ערך לאלקטרונים.
כשהם נפלטים, המספר האטומי של הנוקליד הצאצא גדל ב-1. כיוון שהיא נושאת מטען שלילי, הקרינה נקראת ביטא-מינוס. פליטת פוזיטרון, בעל אותה מסה כמו של אלקטרון אך עם מטען הפוך, מפחיתה את המספר האטומי ב-1.
לעיתים קרובות התהליך נקרא קרינת ביתא-פלוס. קרני גמא הם בעלי קרינה אלקטרומגנטית עם אנרגיה גבוהה, שהפליטה שלהן אינה משנה את המספר האטומי או את מספר המסה. פליטת פרוטונים מפחיתה את מספר המסה ואת המספר האטומי ב-1 כל אחד, בעוד שפליטת ניטרונים מפחיתה את מספר המסה ב-1.
משוואות גרעיניות ממפות את ההפרש בין נוקלידי האב לנוקלידים הצאצאים ומעידים על אופיה של ההתפוררות. ההתפוררות הרדיואקטיבית של אורניום-238 לתוריום-234 מלווה בפליטת חלקיקי אלפא. משוואות גרעיניות מאוזנות בדיוק כמו משוואות כימיות.
סך מספרי המסה הוא זהה בכל צד של המשוואה. כיוון שזו התפוררות אלפא, כך גם סך המספרים האטומיים.
כימיה גרעינית היא חקר תגובות הכרוכות בשינויים במבנה הגרעיני. הגרעין של אטום מורכב מפרוטונים ולמעט מימן, ונויטרונים. מספר הפרוטונים בגרעין נקרא המספר ה…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.