Kako pronaći broj neutrona u izotopu

Atomi čine svu materiju. Sve s masom i volumenom, veliko ili malo, sadrži atome. Nevjerojatno, ali sitni atomi sadrže još manje čestice. Protoni, neutroni i elektroni tri su glavne komponente svih atoma. Broj i raspored ove tri nezamislivo male čestice određuju svojstva i ponašanje atoma koji ih sadrže.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Da biste pronašli broj neutrona u izotopu, od atomske mase izotopa oduzmite broj protona. Atomski broj elementa jednak je broju protona. Izračunavanje broja neutrona tada postaje atomska masa izotopa umanjena za atomski broj elementa jednak broju neutrona. Za uran-235, atomski broj 92, broj neutrona je 235-92 = 143, odnosno 143 neutrona.

Gotovo svi atomi sadrže tri glavne čestice: protone, neutrone i elektrone. Protoni i neutroni čine jezgru ili središte atoma. Elektroni, mnogo manji od protona i neutrona, kruže oko jezgre, zipajući brzinom svjetlosti. Protoni imaju pozitivan naboj, neutroni nemaju naboj, a elektroni negativni naboj. U neutralnom atomu broj protona jednak je broju elektrona, ali broj neutrona nije uvijek jednak broju protona.

Broj protona u atomu određuje koju vrstu elementa atom tvori. Vodik, prvi element na periodnom sustavu, ima samo jedan proton. Helij, drugi na periodnom sustavu, ima dva protona. Zlato, broj 79 na periodnom sustavu, ima 79 protona. Periodni sustav elemenata prikazuje elemente redoslijedom broja protona u atomima.

Izotop elementa znači atome s istim atomskim brojem, ali različitim masenim brojevima. Dakle, izotopi elementa imaju različit broj neutrona. Vodik ima tri izotopa. Vodik, najčešći oblik atoma, ima jedan proton i jedan elektron. Deuterij, jedan izotop vodika, još uvijek ima samo jedan proton i jedan elektron, ali ima i jedan neutron. Tritij, još jedan izotop vodika, još uvijek ima samo jedan proton i jedan elektron, ali ima dva neutrona.

Masa atoma sastoji se od kombiniranih masa protona i neutrona. Masa elektrona je zanemariva u ukupnoj masi atoma. Protoni mjere oko jednu jedinicu atomske mase, a neutroni mjere tek nešto više od jedne jedinice atomske mase. Da biste pronašli broj neutrona u atomu, atomskoj masi oduzmite atomski broj.

Atomski broj i prosječna atomska masa mogu se naći na periodnom sustavu. Međutim, masa različitih izotopa često se zapisuje kao dio naziva izotopa. Uran-235 znači element uran, atomski broj 92, ima 92 protona i atomsku masu 235. S druge strane, uran-238 ima masu 238, ali još uvijek ima samo 92 protona. Alternativni način pisanja izotopa prikazuje atomsku masu kao nadpis, a atomski broj kao podpis. Uran-235 također se može zapisati kao ²³⁵₉₂ U gdje je U standardna kratica za uran.

Koristeći izotope vodika kao primjere, "normalni" atom vodika ima atomsku masu 1, a atomski broj je 1, što znači da atom ima samo jedan proton. Koristeći formulu, atomska masa 1 minus atomski broj ili broj protona od 1 daje jednadžbu 1-1 = 0, tako da atom vodika ima 0 neutrona. S druge strane, tritij, izotop vodika, ima atomsku masu 3, ali atomski broj vodika ostaje 1, jer atom ima samo jedan proton. Koristeći jednadžbu, atomska masa minus atomski broj jednak je broju neutrona, daje 3-1 = 2, pa tritij ima 2 neutrona.

Još jedan uobičajeni element, ugljik, također ima nekoliko izotopa. Normalni atom ugljika, atomski broj 6, ima atomsku masu 12. Koristeći formulu, atomska masa minus atomski broj jednak je broju neutrona, pokazuje 12-6 = 6, tako da atom ugljik-12 ima 6 neutrona. Ugljik-14, koji se koristi za datiranje fosilnih ostataka mlađih od 10 000 godina, još uvijek ima 6 protona, ali ima atomsku masu 14. Izračunavanje broja neutrona koristi istu formulu, dakle 14-6 = 8, pa ugljik-14 u svojoj jezgri ima 8 neutrona.