Склад атомних ядер. Ізотопи (стабільні та радіоактивні)
Атомні ядра складаються з протонів і нейтронів. Число протонів у ядрі Z визначає позитивний заряд ядра, який дорівнює порядковому номеру елемента. Тому порядковий номер елемента називається його протонним числом. Відносна маса ядра складається з маси протонів, яка також дорівнює Z, і маси нейтронів, яка у відносних одиницях дорівнює числу нейтронів N. Оскільки практично вся маса атома зосереджена в ядрі, можна вважати, що відносна атомна маса дорівнює сумі мас протонів і нейтронів: Ar = Z + N. Оскільки протони та нейтрони мають спільну назву — нуклони, відносна атомна маса визначається загальним числом протонів і нейтронів і називається нуклонним числом. Нуклонне число (відносна атомна маса) і протонне число (порядковий номер) позначаються відповідно верхнім і нижнім індексами зліва від символу елемента. Наприклад, із запису , визначаємо, що протонне число Оксигену дорівнює восьми, а нуклонне – шістнадцяти.
З’ясуємо, як, користуючись положенням хімічного елемента в періодичній системі, можна визначити число елементарних частинок (електронів, протонів і нейтронів) в атомі. Знайдемо в періодичній таблиці хімічний елемент Алюміній. Із запису в клітині визначаємо, що порядковий номер Алюмінію дорівнює 13, а відносна атомна маса 27. Отже, заряд ядра атома Алюмінію дорівнює +13 (плюс тринадцять). Ядро атома Алюмінію містить 13 протонів та 14 (27 – 13 = 14) нейтронів. Простір навколо ядра заповнюють 13 електронів.





Наприклад, визначимо середню атомну масу природного Хлору, який існує у вигляді двох ізотопів: 35Cl з масовою часткою 75,5 % та 37Cl з масовою часткою 24,5 %. Для цього скористаємося формулою:
Усі ізотопи діляться на стабільні та радіоактивні. Стабільні ізотопи не підлягають радіоактивному розпаду, тому вони зберігаються в природних умовах. Стабільні ізотопи зустрічаються у всіх «парних» елементів і у більшості «непарних» з порядковим номером меншим або рівним вісімдесяти трьом. У елементів, розташованих в періодичній системі після Бісмута, всі нукліди є радіоактивними. Радіоактивні ізотопи поділяються в свою чергу на природні та штучні. І природні, і штучні ізотопи самоплинно розпадаються, випромінюючи при цьому α - чи β - частинки до тих пір, поки не утвориться стабільний ізотоп. Хімічні властивості всіх ізотопів, в основному, однакові. Ці властивості визначаються зарядом ядра, а не його масою.