Sådan finder du antallet af neutroner i en isotop

Atomer udgør alle sager. Alt med masse og volumen, stort eller lille, indeholder atomer. Utroligt nok indeholder de små atomer endnu mindre partikler. Protoner, neutroner og elektroner er de tre hovedkomponenter i alle atomer. Antallet og arrangementet af disse tre utænkeligt små partikler bestemmer egenskaberne og opførelsen af ​​de atomer, der indeholder dem.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

For at finde antallet af neutroner i en isotop skal du trække antallet af protoner fra isotopens atommasse. Elementets atomnummer er lig med antallet af protoner. Beregning af antallet af neutroner bliver derefter atommassen af ​​isotopen minus elementets atomnummer er lig antallet af neutroner. For uran-235, atomnummer 92, er antallet af neutroner 235-92 = 143 eller 143 neutroner.

Næsten alle atomer indeholder tre hovedpartikler: protoner, neutroner og elektroner. Protoner og neutroner udgør atomens kerne eller centrum. Elektroner, meget mindre end protoner og neutroner, cirkler omkring kernen og lynlåser rundt med lysets hastighed. Protoner har en positiv ladning, neutroner har ingen ladning, og elektroner har en negativ ladning. I et neutralt atom er antallet af protoner lig med antallet af elektroner, men antallet af neutroner er ikke altid lig antallet af protoner.

Antallet af protoner i et atom bestemmer, hvilken slags element atomet danner. Brint, det første element i det periodiske system, har kun en proton. Helium, andet på det periodiske bord, har to protoner. Guld, nummer 79 i det periodiske system, har 79 protoner. Det periodiske system viser elementerne i rækkefølge efter antallet af protoner i atomerne.

En isotop af et element betyder atomer med samme atomnummer, men forskellige massetal. Så isotoper af et element har et andet antal neutroner. Brint har tre isotoper. Brint, den mest almindelige form for atomet, har en proton og en elektron. Deuterium, en isotop af brint, har stadig kun en proton og en elektron, men har også en neutron. Tritium, en anden isotop af brint, har stadig kun en proton og en elektron, men har to neutroner.

Massen af ​​et atom består af de kombinerede masser af protoner og neutroner. Elektronernes masse er ubetydelig i atomets samlede masse. Protoner måler omkring en atommasseenhed, og neutroner måler kun lidt mere end en atommasseenhed. For at finde antallet af neutroner i atomet skal du trække atomnummeret fra atommassen.

Atomtallet og den gennemsnitlige atommasse kan findes i det periodiske system. Massen af ​​forskellige isotoper skrives dog ofte som en del af isotopens navn. Uran-235 betyder elementet uran, atomnummer 92, har 92 protoner og en atommasse på 235. På den anden side har uran-238 en masse på 238, men har stadig kun 92 protoner. En alternativ metode til at skrive en isotop viser atommassen som et overskrift og atomnummeret som et underskrift. Uranium-235 kunne også skrives som ²³⁵₉₂ U hvor U er standardforkortelsen for uran.

Brug af hydrogenisotoperne som eksempler, det "normale" hydrogenatom har en atommasse på 1, og atomnummeret er 1, hvilket betyder ateatet kun har en proton. Ved hjælp af formlen giver atommassen 1 minus atomnummeret eller antallet af protoner på 1 ligningen 1-1 = 0, så hydrogenatomet har 0 neutroner. På den anden side har tritium, en isotop af hydrogen, en atommasse på 3, men atomnummeret for hydrogen forbliver 1, fordi atomet kun har en proton. Ved hjælp af ligningen er atommassen minus atomtallet lig med antallet af neutroner, giver 3-1 = 2, så tritium har 2 neutroner.

Et andet almindeligt element, kulstof, har også flere isotoper. Det normale kulstofatom, atomnummer 6, har en atommasse på 12. Ved hjælp af formlen, atommasse minus atomtal er lig med antallet af neutroner, viser 12-6 = 6, så carbon-12-atomet har 6 neutroner. Carbon-14, der bruges til radioaktiv alder, der daterer fossiler under 10.000 år, har stadig 6 protoner, men har en atommasse på 14. Beregning af antallet af neutroner bruger den samme formel, så 14-6 = 8, så carbon-14 har 8 neutroner i sin kerne.