Stavba atomu

Atom je základní stavební jednotkou látky z chemického hlediska.

• pojmenování vzniklo v 5.století přnl v Řecku (Leukipos a Démokritos)
• na počátku 20.století bylo prokázáno, že se atomy skládají z kladně nabitého jádra obklopeného elektrony(E.Rut­herford-1911)
• každý e- má jeden záporný elementární náboj = –1,602*10–19 C
• elektronový obal je tvořen elektrony a jeho záporný náboj je kompenzován kladně nabitým jádrem, takže atom jako celek je v základním stavu neutrální
• hmotnost elektronového obalu tvoří méně než 1% hmotnosti atomu
• poloměr atomu je řádově 10–10 m a jádra 10–14 – 10–15 m
• atomové jádro se skládá z nukleonů = protonů a neutronů, jejich celkové množství udává nukleonové číslo(A), které přibližně odpovídá relativní hmotnosti – hmotnostní číslo
• počet protonů udává protonové číslo(Z), které zároveň udává i počet elektronů
• počet neutronů udává neutronové číslo(N)

platí: N + Z = A

• nukleony jsou k sobě vázány velkými jadernými silami, které jsou malého dosahu(10–15)
• je fyzikálně dokázáno, že p+ a n0 se skládají z jednodušších částic(patronů, kvarků)

• v roce 1897 vyslovil J.J.Thompson hypotézu o elektronu
• v roce 1911 odhalili Rutherford, Geiger a Mardsen strukturu atomu, objevili způsob, jak počítat částice alfa(záblesky při dopadu na ZnS)

Rutherfordův experiment pohyblivý mikroskop se stínítkem

Zdroj alfa částic tenká zlatá folie

Rozptyl částic při experimentu

RADIOAKTIVITA

• schopnost atomového jádra se samostatně a samovolně přeměňovat
• je doprovázena vysíláním jaderného záření
• objevena v roce 1896 – Bequerel objevil záření u uranu(poprvé pozorováno)
• název pochází od objevitelů radia a polonia-Marie Curie-Sklodowská a její manžel
• v přírodě existuje asi 50 radioaktivních prvků

přirozená radioaktivita:pokud prvek vysílá záření za běžných podmínek

umělá radioaktivita(vy­volaná):vzniká ozařováním stálého atomu částicemi

• 1934-Irena Sklodowská s manželem ozařují Al

1327Al + 24 1530 P + n0

druhy záření:Alfa – proud heliových jader-nejslabší, lze zastavit papírem

Beta – proud e-(-), nebo pozitronů(+)

Gama – proud elektromagnetického vlnění, nejpronikavější

Posuvové zákony:

Při radioaktivní přeměně dochází k odstraňování přebytečných p+ nebo n0 v jádře – dochází k přeměně = transmutaci prvku, ta se řídí posuvovými zákony

1,při přijmutí alfa vznikne prvek, který bude v periodě o 2 místa doprava

2,při beta+ se prvek posune o 1 místo doleva

3,při beta – se posune o 1 místo doprava

Poločas rozpadu

=doba, za kterou se rozpadne ½ původního množství látky

• pohybuje se od 10–11 s do 1010let

Po – 3*10–7 s

Th – 1,4*1010 let

Radioaktivní řady

• rozpadem radioaktivního jádra nemusí vzniknout stabilní prvek, ale opět může vzniknout radioaktivní, opět přeměna, vznikají přirozené radioaktivní přeměnové řady, jejichž posledním článkem je stabilní izotop olova

1,uranová

2,thoriová

3,aktinouranová

4,neptunová – vytvořena uměle, jsou v ní uměle vytvořené prvky

Termonukleární reakce

• reakce, při níž dojde k syntéze lehkých jader za vzniku jader těžších
• velmi energeticky výhodná, na Zemi pouze v laboratoři, ve vesmíru obvyklá

12H + 13H 24He + n0 E = 1,76 MeV