VY_32_INOVACE_06_III./7._STAVBA ATOMOVÉHO JÁDRA
Fyzika atomového jádra Stavba atomového jádra Protonové číslo Periodická soustava prvků Nukleonové číslo Neutron Jaderné síly Úkoly zápis
Stavba atomového jádra Jádro atomu se skládá protonů a neutronů, které dohromady nazýváme nukleony.
Protonové číslo Z Počet protonů v jádře se označuje jako protonové číslo Z. zx Každý proton má kladný náboj. Součet obou čísel Z+N udává počet všech částic v jádře nukleonové číslo A.
Periodická soustava prvků Podle počtu protonů v jádře čísla jsou prvky seřazeny v periodické tabulce prvků.
Protonové číslo- zajímavosti Nejmenší počet protonů v jádře je 1 ( vodík ), největší dosud známý prvek má 114 protonů (ununquadium) V roce 1869 odhalil významný ruský vědec D. I. Mendělejev vzájemné souvislosti mezi chemickými prvky, známými v jeho době a sestavil periodickou soustavu prvků. Řada prvků nebyla tehdy ještě známa, ale Mendělejev s tím počítal a ve své soustavě vynechal prázdná políčka Bylo tedy známo celkem 92 prvků vyskytujících se v přírodě, počínaje vodíkem (protonové č. 1) a konče uranem (protonové č. 92).
Protonové číslo - zajímavosti V průběhu 40. let skupina amerických vědců, která pracovala na výrobě atomové bomby, vyrobila několik umělých prvků: plutonium (p. č. 94), americium (p. č. 95), curium (p. č. 96), berkelium (p. č. 97), californium (p. č. 98), einsteinium (p. č. 99) a fermium (p. č. 100). Tyto uměle vytvořené supertěžké prvky byly nazvány transurany. Dále se podařilo připravit bohrium (p. č. 107), hassium (p. č. 108) a meitnerium (p. č. 109). V roce 1994 se na vylepšeném urychlovači UNILAC, který produkoval paprsek o rychlosti až 32 000 km/s, se podařilo bombardováním olova (p. č. 82) niklem (p. č. 28) objevit prvek se 110 protony
Protonové číslo- zajímavosti Tentýž rok byl ozařováním vizmutu (p. č. 83) niklem (p. č. 28) vyroben prvek s p. č. 111. V únoru 1998 při bombardování olova zinkem (at. č. 30) následoval prvek s p. č. 112. V roce 1999 se však americkým vědcům podařilo ozařováním olova (p. č. 82) kryptonem (p. č. 36) vyrobit prvky s p. č. 116 a 118. Byly vyrobeny tři atomy prvku s p. č. 118, ty se však samovolným rozpadem postupně změnily na prvek s p. č. 116, pak 112 a nakonec na 106. Prvky s atomovými čísly 113, 115 a 117 nebyly nikdy vytvořeny, předpokládá se však, že je možné je vyrobit.
Nukleonové číslo A Udává součet protonů a neutronů v jádře A = Z + N A - nukleonové číslo ( počet nukleonů v jádře) Z - protonové číslo ( počet protonů v jádře) Z X Atomy s různý počtem neutronů nazýváme izotopy A například 92 U se vyskytuje v těchto izotopech 232 U, 233 U, 234 U, 235 U, 236 U, 237 U, 238 U, 240 U
Neutron Neutron se jeví elektricky neutrální. Ale mohou se rozpadat na proton + elektron + antineutríno Počet protonů - ovlivňuje hmotnost jádra a stabilitu jádra Látka, která má jádra se stejným počtem protonů neutronů nazýváme nuklid V přírodě se vyskytuje celkem 329 nuklidů, 273 stabilních a 56 radioaktivních.
Jaderné síly Protony a neutrony jsou v jádře relativně blízko sebe a vzhledem k souhlasným nábojům se protony vzájemně odpuzují. To, že jádro drží i přes působení odpudivých elektrických sil pohromadě, mají na svědomí jaderné síly. Tyto síly jsou pouze přitažlivé a působí na malou vzdálenost, asi 10-15 m, což je asi průměr atomového jádra. O vysvětlení podstaty jaderný sil se významně zasloužil japonský fyzik H. Yukawa v roce 1935
Úkol- pomocí internetu vyhledej Atom vodíku se vyskytuje ve třech izotopech. 1. Doplň do tabulky chybějící údaje (http://cs.wikipedia.org) 2. Zjisti, jaké je zastoupení izotopů v přírodě 3. Zakresli tyto atomy atom 1 1 H- lehký vodík Počet protonů Počet neutronů Počet nukleonů Počet elektronů
Úkol- řešení atom 1 1 H- lehký vodík 1 2 H-deuterium 1 3 H-tritium Počet protonů 1 1 1 Počet neutronů 0 1 2 Počet nukleonů 1 2 3 Počet elektronů 1 1 1 Zastoupení v přírodě 99,9844 % 0,0156% 0%
Úkol- pomocí internetu vyhledej Atom olova se vyskytuje ve čtyřech izotopech. 1. Doplň do tabulky chybějící údaje, informace vyhledej na internetu, např. http://cs.wikipedia.org/wiki/olovo 2. Zjisti, jaké je zastoupení izotopů v přírodě atom 82 204 Pb Počet protonů Počet neutronů Počet nukleonů Počet elektronů
Úkol- řešení atom 82 204 Pb 82 206 Pb 82 207 Pb 82 208 Pb Počet protonů 82 82 82 82 Počet neutronů 122 124 125 126 Počet nukleonů 204 206 207 208 Počet elektronů 82 82 82 82 Zastoupení v přírodě 1,4 % 24,1 % 22,1 % 52,4 %
Úkol- pomocí internetu vyhledej 1. Vyhledej prvek, jehož protonové číslo znáš a doplň tabulku Počet protonů 4 14 24 34 44 54 64 74 84 124 Chemická značka prvku Název prvku
Úkol-řešení Počet protonů Chemická značka prvku Název prvku 4 Be Berylium 14 Si Křemík 24 Cr Chrom 34 Se Selen 44 Ru Ruthenium 54 Xe Xenon 64 Gd Gadolinium 74 W Wolfram 84 Po polonium 124 není není
Úkol- pomocí internetu vyhledej Napiš prvky, které mají izotopy se stejným počtem protonů a neutronů Využij vztahu mezi atomovým a nukleonovým číslem: (A-Z) / Z = 1
Deuterium : ( 2-1)/1 =1 Helium: ( 4-2)/2=1 Úkol- řešení Dále pak: Lithium, bór, uhlík,dusík,kyslík, neon, hořčík, křemík, síra, argon, vápník,
Úkol- pomocí internetu vyhledej Napiš izotopy, které mají v jádře více protonů než neutronů
Úkol-řešení 1 1 H- lehký vodík 2 3 He-helium
zápis Atomové jádro se skládá protonů a neutronů, které dohromady nazýváme nukleony. Počet protonů v jádře se označuje jako protonové číslo Z. Počet protonů ovlivňuje hmotnost jádra a jeho stabilitu. Podle počtu protonů v jádře jsou prvky seřazeny v periodické soustavě prvků. Počet nukleonů tj. součet protonů a neutronů v jádře označuje nukleonové číslo A. To, že jádro drží pohromadě, způsobují jaderné síly