Hver atomkerne, undtagen hydrogen, indeholder både protoner og neutroner. Kerner er for små til at se, selv med et mikroskop, og nukleonerne (som er den generiske betegnelse for protoner og neutroner) er endnu mindre. Det giver mulighed for at tælle antallet af neutroner, men forskere ved stadig, hvor mange der er i kernerne i hver isotop af hvert element. Hvordan ved de det? De bruger teknikker såsom massespektrometri til at måle den samlede masse af atomerne i et bestemt element. Når de først kender den samlede masse, er resten let.
Den samlede masse af et atom er summen af alle dets protoner, neutroner og elektroner, men elektroner er så lette, at de ikke betyder noget for alle praktiske formål. Det betyder, at massen af et element er summen af masserne i dets nukleoner. Antallet af protoner er det samme for hvert atom i et bestemt element, og protoner og neutroner har den samme masse, så alt hvad du skal do er at trække antallet af protoner fra atommassen målt i atommasseenheder (amu), og du er tilbage med antallet af neutroner.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Atommassen er lig med antallet af protoner plus antallet af neutroner, så du finder antallet af neutroner ved at trække antallet af protoner (dvs. atomnummeret) fra atommassen (i atommassen enheder). Rund atommassen til nærmeste heltal for at finde antallet af neutroner i den mest almindelige isotop.
Brug det periodiske system
Det periodiske system viser alle elementerne ved at øge antallet af protoner, så det sted, som et element indtager i tabellen, fortæller dig automatisk, hvor mange protoner der er i dens kerne. Dette er elementets atomnummer, og det vises lige under symbolet for elementet. Ved siden af er der et andet tal, som er atommassen. Dette tal er altid større end atomnummeret det og indeholder ofte en brøkdel, fordi det er et gennemsnit af atommasserne af alle de naturligt forekommende isotoper af dette element. Du kan bruge det til at bestemme det gennemsnitlige antal protoner i kernen i det element.
Proceduren kunne ikke være enklere. Rund atommassen til nærmeste heltal, og træk derefter atomnummeret på elementet fra det. Forskellen er lig med antallet af neutroner.
Eksempel
1. Hvad er antallet af neutroner i gennemsnit i urankernen?
Uran er det 92. element i det periodiske system, så dets atomnummer 92 og det har 92 protoner i sin kerne. Det periodiske system viser atommassen som 238.039 amu. Rund atommassen til 238, træk atomnummeret, og du er tilbage med 146 neutroner. Uranium har et stort antal neutroner i forhold til antallet af protoner, hvorfor alle dets isotoper er radioaktive.
Antallet af neutroner i en isotop
Antallet af neutroner i kernen af et bestemt element kan variere, og hver version af elementet med dets karakteristiske antal neutroner er kendt som en isotop. Alle undtagen 20 elementer har mere end en isotop, og nogle har mange. Tin (Sn) topper listen med ti isotoper efterfulgt af xenon (Xe) med ni.
Hver isotop af et element består af et stort antal protoner og neutroner, så dets atommasse er den enkle sum af disse nukleoner. Atommassen for en isotop er aldrig brøkdel. Forskere har to måder at betegne en isotop på. Hvis du tager en isotop af kulstof som et eksempel, kan du skrive den som C-14 eller 14C. Antallet er atommassen. Træk elementets atomnummer fra isotopens atommasse, og resultatet er antallet af neutroner i kernen på den isotop.
I tilfælde af C-14 er atomnummeret af kulstof 6, så der skal være 8 neutroner i kernen. Det er to mere end den mere almindelige, afbalancerede isotop, C-12. Den ekstra masse gør C-14 radioaktiv.
