ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ
ΑΤΟΜΟ ονομάζεται η μικρότερη μονάδα ύλης που χαρακτηρίζει τα στοιχειά της φύσης.
Το ΑΤΟΜΟ αποτελείται από τον πυρήνα ο όποιος βρίσκεται στο κέντρο του και από τα ηλεκτρόνια τα οποία γυρνανε γύρω από τον πυρηνα.Ο ΠΥΡΗΝΑΣ αποτελείται από τα πρωτόνια τα όποια είναι θετικά φορτισμένα και από τα νετρόνια τα όποια είναι ουδέτερα φορτισμένα.Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα.Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούν τα νουκλεόνια.
Μαζικός αριθμός ονομάζεται ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων μαζί και συμβολίζεται με Α.
Ατομικός Αριθμός ενός στοιχείου ονομάζεται ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα του ατόμου και συμβολίζεται με Ζ.Ο ατομικός αριθμός αποτελεί την ταυτότητα του κάθε στοιχείου καθώς διαφορετικός σε κάθε στοιχειό της φύσης.πχ ο άνθρακας C έχει Ζ=6(6πρωτονια), o χαλκός Cu έχεις Ζ=29 (29 πρωτόνια) ενώ το ήλιο He έχει Ζ=2.
Η σχέση που συνδέει τον ατομικό με τον μαζικό αριθμό είναι:
Α=Ζ+Ν
Μαζικός Αριθμός στοιχείου
Ατομικός Αριθμός Στοιχείου
Συμβολισμός στοιχείου
1η
2η
3η
4η
4η στοιβάδα περιέχει μέχρι και 32 ηλεκτρόνια
3η στοιβάδα μέχρι 18 ηλεκτρόνια
2η στοιβάδα μέχρι 8 ηλεκτρόνια
1η στοιβάδα μέχρι δύο ηλεκτρόνια
Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε στιβάδες, όχι σε κυκλικές καθορισμένες τροχές .Οι στιβάδες είναι περιοχές γύρω από τον πυρήνα που υπάρχει μεγάλη ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ να βρίσκεται το ηλεκτρόνιο.
Τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε κάθε στιβάδα έχουν συγκεκριμένη ενέργεια. Που προκύπτει από τον τύπο
Ο κανόνας κατανομής των ηλεκτρονίων σε στοιβάδες είναι:
2n
όπου n o αριθμός στοιβάδων
2
Στην παρακάτω εικονα παρατηρούμε σε προσημείωση την πραγματικη κίνηση των ηλεκτρόνιων.
ΠΕΙΡΑΜΑ RUTHERFORD
Κάθε άτομο μπορεί να έχει μέχρι 7 Στοιβάδες.Η Κατανομή των ηλεκτρόνιων σε στοιβάδες γίνεται με τον κανόνα 2n
Τα ηλεκτρόνια πού βρίσκονται στις εξωτερικές στιβάδες έχουν μεγαλύτερη ενέργεια σε σχέση με αυτά που βρίσκονται στις εσωτερικές στιβάδες. (οπως μας μαρτύρα και ο προηγούμενος τύπος)
Αυτό συμβαίνει διότι η έλξη του πυρήνα μικραίνει όσο μεγαλώνουν οι στοιβάδες, (οσο πιο μακριά βρίσκετε το ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα), έτσι λοιπόν το ηλεκτρόνιο στις εξωτερικές στοιβάδες έχει μεγαλύτερο εύρος κίνησης(περισσοτερη κινητική ενέργεια).
2
ΠΡΟΣΟΧΗ!!!
Τα άτομα στην ουδέτερη μορφή τους, έχουν ίσο αριθμό πρωτονίων με ηλεκτρόνιων έτσι διατηρείται το συνολικό φορτίο του ατόμου ουδέτερο.
Ποιες είναι οι διαστάσεις ενός μέσου ατόμου και ενός πυρήνα, και τι οι πυρηνικές δυνάμεις;
Tο 1911, ο Rutherford και οι μαθητές του μετά από προσεκτικά πειράματα έδειξαν ότι ο χώρος του ατόμου είναι κυρίως κενός και όλη σχεδόν η μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα του. Αλλά πειράματα έδειξαν ότι η ακτίνα του είναι 10 m και η ακτίνα του πυρήνα είναι της τάξης των 10 m.
Συμπέρασμα Ο χώρος που καταλαμβάνει το άτομο είναι σχεδόν άδειος.H μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα. Αφού τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ μικρή μάζα.
-10
-15
Μάζα ατόμου≈Μάζα πυρήνα
ΕΤΣΙ ΛΟΙΠΟΝ, ΟΙ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟΙ ΘΑ ΠΙΣΤΕΥΑΝ ΟΤΙ:
Μαζα πυρήνα=Ζ*Μαζα πρωτονίων +Ν*Μαζα νετρονιων
Όμως ισχύει ότι
Μαζα πυρήνα < Ζ*Μαζα πρωτονίων +Ν*Μαζα νετρονιων
Το έλλειμμα μάζας του ΠΥΡΗΝΑ, όπως ονομάζεται αποτελεί την ενέργεια σύνδεσης, η όποια εκφράζει τις ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ!!!
Η ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΑΖΑΣ μεταξύ των ελευθέρων νούκλεονίων και της μάζας του πυρήνα, έχει μετατραπεί σε ενέργεια, και είναι η ενέργεια που εκφράζει τις δυνάμεις που κρατούν σταθερό τον πυρήνα ή αλλιώς τις ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ
Ο ρόλος των πυρηνικών δυνάμεων είναι να συγκρατούν τον πυρήνα στάθερο!Εχουν ακτίνα δράσης 2Χ10 .Εφαρμόζονται σε όλα τα νούκλεονια δηλαδή ανάμεσα στα πρωτόνια με πρωτόνια , ανάμεσα στα νετρόνια με τα πρωτόνια, και ανάμεσα στα νετρόνια με νετρόνια.
Σαφώς και για να μετατρέψουμε την διάφορα μάζας σε ενεργεία έτσι ώστε να βρούμε την ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΔΕΣΗΣ του πυρήνα χρησιμοποιούμε τον δίπλα τύπο.
-15