10
А
для золота (около 200) и размеры ядра золота (≈ 10
-12
см) нам уже известны,
то можно найти размеры других ядер. Размер ядра с массовым числом
А
так от-
носится к размеру ядра золота, как
3
A
(ядра) относится к
3
A
(золота), или
(размер ядра)/ 10
-12
см ≈
3
200
/A
.
Отсюда можно найти размеры всех ядер:
(диаметр ядра) ≈ 10
-12
см ∙
3
200
A
= 10
-12
см ∙
3
3
1000
5
A
≈ 2∙10
-13
см
3
A
.
Единица длины 10
-13
см называется «Ферми», или фемтометр (10
-15
м), обо-
значается «фм». Следовательно, радиус ядра (1/2 диаметра) равен
R
(ядра)
≈
А
1/3
фм.
Например, для протона
А
= 1, следовательно, радиус протона
R
р
≈ 1 фм.
Плотность остается приблизительно постоянной для всех ядер, т.е. не-
сколько больше, чем 10
14
г/см
3
.
Изотопы
Ядра, имеющие одинаковое число протонов
Z
, но разное число нейтронов
N
(и, следовательно, разное массовое число
А
), называются изотопами.
Так как химические свойства элемента целиком определяются числом
электронов в атоме, а число электронов равно
Z
, то все изотопы (одинаковое
Z
!)
занимают одну и ту же клетку в таблице Менделеева.
Хотя каждый изотоп имеет целое массовое число
А
, но из-за того, что эле-
менты в естественном виде в большинстве случаев представляют собой, смесь
нескольких изотопов с разными
А
, атомные вещества
Ã
естественной смеси
изотопов (а именно они указаны в таблице Менделеева!) – нецелые числа.
Обозначение ядер
Ядра обозначаются химическим символом элемента (например,
Х
). Слева
сверху пишут массовое число
А
, слева снизу атомный номер
Z
, справа снизу –
число нейтронов:
N
A
Z
X
.
Обычный водород
0
1
1
Н
не содержит нейтронов; дейтерий – водород с одним
протоном и одним нейтроном в ядре: D =
1
2
1
Н
; тритий – с одним протоном и
двумя нейтронами: Т =
2
3
1
Н
.
Содержание дейтерия на Земле - одна молекула D
2
О на 4500 молекул Н
2
О
обычной воды. Трития в естественном водороде ничтожное количество.
Аналогично по несколько изотопов имеют и многие другие элементы (см.
рис. 3). Понятно, что масштабы на рис. 3 не соблюдены: на самом деле попе-
речник ядра – в 10000 раз меньше размеров всего атома.
Естественный уран, наряду с изотопом
146
238
92
U
в небольшом количестве со-
держит изотоп
143
235
92
U
, (из
235
U состояла первая атомная бомба, сброшенная аме-
риканцами на Хиросиму). 92 электрона урана размещены по семи электронным
оболочкам, образующим нечто вроде листьев капусты вокруг маленького тяже-
лого ядра.
