Таблица со свойствами элементов
| Элемент | Число протонов | Число нейтронов | Число электронов | Заряд ядра | Число нуклонов |
|---|---|---|---|---|---|
| Кальций | 20 | 20 | 20 | +20 | 40 |
| Кремний | 14 | 14 | 14 | +14 | 28 |
| Калий | 19 | 20 | 19 | +19 | 39 |
Как найти число протонов, нейтронов и электронов?
Для определения числа протонов, нейтронов и электронов в атоме элемента нужно обратить внимание на его атомный номер. Атомный номер равен числу протонов в ядре элемента. Нейтроны определяются разностью между массовым числом и атомным числом элемента. А количество электронов равно числу протонов в нейтральном атому.
Изотопы аргона имеют различное количество нейтронов в ядре и содержат стабильные, радиоактивные и ядерные изомеры. Например, самым долгоживущим радиоизотопом аргона является 39Ar, обладающий периодом полураспада в 269 лет.
Таблица изотопов аргона
| Изотоп | Протоны | Нейтроны | Массовое число | Период полураспада |
|---|---|---|---|---|
| 31Ar | 18 | 13 | 31,01216(22)# | 15,1(3) мс |
| … | … | … | … | … |
| 46K | … | … | … | … |
Поиск и изучение изотопов помогает расширить наше понимание веществ и их поведения в различных условиях.
Учёные получили невиданную ранее форму кислорода
Недавно был обнаружен изотоп кислорода-28, который демонстрирует необычное поведение, распадаясь гораздо быстрее, чем предсказывали учёные. Этот факт поднимает вопросы о стабильности и свойствах элементов.
Итак, изучение изотопов и свойств элементов позволяет нам расширить наши знания о составе и свойствах веществ в природе. Важно продолжать исследования и открытия для лучшего понимания невиданных ранее аспектов науки.мерцание~:Eye:Hand
Новые открытия в ядерной физике: обнаружены изотопы кислорода
Теперь группа специалистов под руководством физика-ядерщика Йосуке Кондо из Токийского технологического института (Япония) обнаружила два ранее не встречавшихся изотопа кислорода: кислород-27 и кислород-28 — содержащие 19 и 20 нейтронов соответственно. Работа проводилась на пучковой фабрике радиоактивных изотопов RIKEN – циклотронном ускорителе, предназначенном для получения нестабильных изотопов.
Сначала команда выпустила пучок изотопов кальция-48 на бериллиевую мишень, чтобы получить более лёгкие атомы, в том числе фтор-29 — изотоп фтора с 9 протонами и 20 нейтронами.
Затем этот фтор-29 отделили, и столкнули с мишенью из жидкого водорода, чтобы отбить протон в попытке создать кислород-28.
Попытка оказалась успешной, но неожиданной. И кислород-27, и кислород-28 нестабильны, они существуют какое-то мгновение, прежде чем распасться на кислород-24 и 3 или 4 свободных нейтрона, и вот тут-то для кислорода-28 всё становится интересным.
Магические числа в ядерной физике
И 8, и 20 — магические числа для протонов и нейтронов соответственно, и это свойство говорит о том, что кислород-28 должен быть стабильным.
Общее число каждого из них зависит от того, как каждый добавленный нуклон влияет на стабильность протонных и нейтронных квот, называемых оболочками.
Магическое число в ядерной физике — это число нуклонов, которые полностью заполняют оболочку, причём каждая новая оболочка отличается от предыдущей большим энергетическим зазором.
Атомное ядро с протонной и нейтронной оболочками, содержащими магические числа каждого из них, называется вдвойне магическим, и ожидается, что оно будет особенно стабильным.
Большая часть кислорода на Земле, в том числе и в воздухе, которым мы дышим, — это дважды магическая форма кислорода, кислород-16.
Новые перспективы
Долгое время ожидалось, что следующим после кислорода-16 изотопом кислорода станет дважды магический кислород-28, однако предыдущие попытки найти его не увенчались успехом.
Работа Кондо и его коллег может объяснить причину этого. Полученные ими результаты свидетельствуют о том, что оболочка нейтрона не была заполнена. Это ставит под сомнение, что число 20 магическое для нейтронов.
Интересно, что это соответствует явлению, известному как остров инверсии для изотопов неона, натрия и магния, где оболочки из 20 нейтронов не закрываются. Это также распространяется на фтор-29, а теперь, по-видимому, и на кислород-28.
Выводы
Дальнейшее понимание странностей незакрытой нейтронной оболочки придётся ждать до тех пор, пока исследователи не смогут исследовать ядро в возбуждённом состоянии с более высокой энергией. Другие способы образования кислорода-28 также могут быть показательными, хотя это гораздо сложнее реализовать.
Пока же увлекательные и с большим трудом полученные результаты показывают, что дважды магические ядра могут быть устроены гораздо сложнее, чем мы предполагали.
Если эта публикация вас вдохновила и вы хотите поддержать автора — не стесняйтесь нажать на кнопку
