Tính chất và cấu tạo hạt nhân

I. Cấu tạo hạt nhân

- Nguyên tử được cấu tạo bởi các electron và hạt nhân.

- Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là proton và nơtron; hai loại hạt này có tên chung là nuclôn, có kích thước rất nhỏ (10^-14÷10^-15).

+ Hạt proton (p): điện tích là +e, khối lượng $1,{67262.10^{ - 27}}kg$

+ Hạt nơtron (n): không mang điện, khối lượng $1,{67493.10^{ - 27}}kg$

- Kí hiệu: $_Z^AX$

Trong đó:

+ X: tên nguyên tử

+ Z: số hiệu nguyên tử (là vị trí của hạt nhân trong bảng tuần hoàn hóa học)

+ Số hạt proton = số hạt electron = số Z

+ A: số khối = số proton + số nơtron

- Cấu tạo các hạt sơ cấp: $_{ - 1}^0e;{\rm{ }}_1^1p;{\rm{ }}_0^1n$

II. Khối lượng hạt nhân

- Đơn vị của khối lượng hạt nhân: u

Đơn vị u có giá trị bằng $\dfrac{1}{{12}}$ khối lượng nguyên tử của đồng vị $_6^{12}C$; cụ thể

$1{\rm{ }}u = \dfrac{1}{{12}}{m_C} = {1,66055.10^{ - 27}}kg$

- Khối lượng hạt nhân: $_Z^AX$

Khối lượng nguyên tử X: m_X = m_p + m_n + m_e

Khối lượng của nguyên tử rất nhỏ, khối lượng của electron lại nhỏ hơn khối lượng của các nuclon hơn 1000 lần

=> Có thể coi khối lượng nguyên tử ≈ khối lượng hạt nhân

${m_X} = Z{m_p} + (A - Z){m_n}$

III. Năng lượng của hạt nhân nguyên tử

- Công thức Anxtanh xác định năng lượng của hạt nhân nguyên tử: E = mc²

Trong đó:

+ c = 3.10⁸ (m/s) là vận tốc của ánh sáng trong chân không

+ $m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}$ khối lượng nguyên tử

+ m₀: khối lượng nguyên tử khi đứng yên.

+ v: vận tốc của hạt nhân

- Đơn vị của năng lượng hạt nhân: eV (1eV = 1,6.10^-19J)

=> 1u ≈ 931,5 MeV/c²