كيفية إيجاد عدد النيوترونات في النظائر

الذرات تشكل كل المواد. كل شيء له كتلة وحجم ، كبير أو صغير ، يحتوي على ذرات. بشكل مثير للدهشة ، تحتوي الذرات الصغيرة على جسيمات أصغر. البروتونات والنيوترونات والإلكترونات هي المكونات الثلاثة الرئيسية لجميع الذرات. يحدد عدد وترتيب هذه الجسيمات الثلاثة الصغيرة التي لا يمكن تصورها خصائص وسلوك الذرات التي تحتوي عليها.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

لإيجاد عدد النيوترونات في نظير ، اطرح عدد البروتونات من الكتلة الذرية للنظير. العدد الذري للعنصر يساوي عدد البروتونات. يصبح حساب عدد النيوترونات عندئذٍ الكتلة الذرية للنظير مطروحًا منه العدد الذري للعنصر يساوي عدد النيوترونات. بالنسبة لليورانيوم 235 ، العدد الذري 92 ، فإن عدد النيوترونات هو 235-92 = 143 ، أو 143 نيوترونًا.

تحتوي جميع الذرات تقريبًا على ثلاثة جسيمات رئيسية: البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. تشكل البروتونات والنيوترونات نواة أو مركز الذرة. تدور الإلكترونات ، وهي أصغر بكثير من البروتونات والنيوترونات ، حول النواة ، وتتحرك بسرعة الضوء. البروتونات لها شحنة موجبة ، والنيوترونات ليس لها شحنة ، والإلكترونات لها شحنة سالبة. في الذرة المحايدة ، عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات ، لكن عدد النيوترونات لا يساوي دائمًا عدد البروتونات.

يحدد عدد البروتونات في الذرة نوع العنصر الذي تشكله الذرة. يحتوي الهيدروجين ، وهو العنصر الأول في الجدول الدوري ، على بروتون واحد فقط. الهيليوم ، الثاني في الجدول الدوري ، له بروتونان. يحتوي الذهب ، رقم 79 في الجدول الدوري ، على 79 بروتونًا. يوضح الجدول الدوري للعناصر العناصر بترتيب عدد البروتونات في الذرات.

نظير عنصر يعني ذرات لها نفس العدد الذري لكن بأعداد كتلة مختلفة. لذا ، فإن نظائر عنصر ما لها عدد مختلف من النيوترونات. للهيدروجين ثلاثة نظائر. يحتوي الهيدروجين ، وهو الشكل الأكثر شيوعًا للذرة ، على بروتون واحد وإلكترون واحد. الديوتيريوم ، أحد نظائر الهيدروجين ، لا يزال يحتوي على بروتون واحد وإلكترون واحد ، ولكنه يحتوي أيضًا على نيوترون واحد. لا يزال التريتيوم ، وهو نظير آخر للهيدروجين ، يحتوي على بروتون واحد وإلكترون واحد فقط ولكنه يحتوي على نيوترونين.

تتكون كتلة الذرة من مجموع كتل البروتونات والنيوترونات. كتلة الإلكترونات لا تذكر في الكتلة الكلية للذرة. تقيس البروتونات حوالي وحدة كتلة ذرية واحدة والنيوترونات تقيس أكثر بقليل من وحدة كتلة ذرية واحدة. لإيجاد عدد النيوترونات في الذرة ، اطرح العدد الذري من الكتلة الذرية.

يمكن إيجاد العدد الذري ومتوسط ​​الكتلة الذرية في الجدول الدوري. غالبًا ما تتم كتابة كتلة النظائر المختلفة كجزء من اسم النظير. اليورانيوم 235 يعني عنصر اليورانيوم ، العدد الذري 92 ، ويحتوي على 92 بروتون والكتلة الذرية 235. من ناحية أخرى ، تبلغ كتلة اليورانيوم 238 238 ولكن لا يزال يحتوي على 92 بروتونًا فقط. طريقة بديلة لكتابة نظير يُظهر الكتلة الذرية على شكل حرف مرتفع والعدد الذري كرمز سفلي. يمكن أيضًا كتابة اليورانيوم 235 بصيغة ²³⁵₉₂ U حيث U هو الاختصار القياسي لليورانيوم.

باستخدام نظائر الهيدروجين كأمثلة ، تحتوي ذرة الهيدروجين "الطبيعية" على كتلة ذرية تساوي 1 ، والعدد الذري هو 1 ، مما يعني أن الذرة تحتوي على بروتون واحد فقط. باستخدام الصيغة ، الكتلة الذرية 1 ناقص العدد الذري ، أو عدد البروتونات ، 1 تعطي المعادلة 1-1 = 0 ، لذا فإن ذرة الهيدروجين بها 0 نيوترون. من ناحية أخرى ، فإن التريتيوم ، وهو نظير للهيدروجين ، له كتلة ذرية تساوي 3 لكن العدد الذري للهيدروجين يبقى 1 لأن الذرة تحتوي على بروتون واحد فقط. باستخدام المعادلة ، الكتلة الذرية مطروحًا منها العدد الذري تساوي عدد النيوترونات ، وتعطي 3-1 = 2 ، لذلك يحتوي التريتيوم على 2 نيوترون.

عنصر مشترك آخر ، الكربون ، له أيضًا العديد من النظائر. ذرة الكربون العادية ، العدد الذري 6 ، لها كتلة ذرية مقدارها 12. باستخدام الصيغة ، الكتلة الذرية مطروحًا منها العدد الذري يساوي عدد النيوترونات ، ويظهر 12-6 = 6 ، وبالتالي فإن ذرة الكربون -12 بها 6 نيوترونات. لا يزال الكربون -14 ، المستخدم في تأريخ العمر الإشعاعي للحفريات التي يقل عمرها عن 10000 عام ، يحتوي على 6 بروتونات لكن كتلته الذرية 14. يستخدم حساب عدد النيوترونات نفس الصيغة ، لذلك 14-6 = 8 ، لذلك يحتوي الكربون 14 على 8 نيوترونات في نواته.