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: mX = mp + mn + me

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

Luyện bài tập vận dụng tại đây!