Nucleul AtomicStuctura si proprietatiDefinitorii pentru individualizarea oricarui nucleu sunt numarul si tipul particulelor ce il alcatuiesc: Protonii si Neutronii(particule numite nucleoni).

Nucleu ProtoniNeutroniAtom

Invelis electronic Electroni De retinut! Protonul si neutronul au mase aproximativ egale cu a 12a parte din masa atomului de !ar"on# izotopul 12. Electronul are masa de aproximativ 1$2% de ori mai mica decat a 12a parte din masa atomului de !ar"on# izotopul 12. Protonul si electronul au sarcini electrice egales i de semn opus# sarcina electrica a protonului fiind pozitiva sicea a electronului negative. Intrun atom# care este neutru din punct de vedere electric# numarul de electroni din invelisul de electroni este egal cu numarul de protoni din nucleu. Neutronul este o particular neutral din punct de vedere electric.EZAE&sim"olul c'imicA&numarul de masaZ&sarcina nuclearaEx:Cl1737( Na1122( Ca2040(Numarul de protoni se noteaza cu Z si determina marimea sarcinii positive a nucleului( aceasta reprezinta o caracteristica extrem de importanta deoarece determina numarul de electroni din invelisul atomului electroneutru.De numarul si distri"utia electronilor din invelisul electronic al atomului depend fundamental proprietatile fizicoc'imice ale elementului.Nucleul este partea centrala a atomului ce concentreaza aproximativ ))#))* din msa atomului.Desi ponderea in masa atomului este atat de mare# diferenta de dimensiuni dintre nucleu si atom este de aproximativ 105.!aracterizarea oricarui nulceu se face prin urmatoare numere: Numarul atomic notat cu Z( acesta mai poarta si numele de numar de ordine# numar protonic sau sarcina nucleara. +cest numar indica numarul sarcinilor pozitive elementare din nucleu# adica numarul protonilor. Numarul de masa# notat cu A( mai poarta numele de numar nucleonic si ne indica suma dintre numarul de protoni si numarul de neutron din nucleul atomului. + nu se face confuzie intre numarul de masa si masa atomica.!onform definitiei# numarul de masa are intotdeauna valori natural nenule ce corespund numarului de particule ce alcatuiesc nucleul considerat. ,asa atomica este o marime ce ne arata de cate ori este mai greu un atom fata de a 12a parte din masa izotopului de !#C612 ce prin conventie a fost aleasa ca unitate atomica de masa.!u exceptia atomului C612 pentru toti ceilalti atomi de !# masa atomica are valori fractionare. Numarul de neutroni# notat cu N( ne indica numarul de neutronce intra in alcatuirea nucleului. A&Z-NEste sufficient sa cunoastem oricare 2 dintre numere pentru al afla pe cel deal %lea si prin urmare sa sta"ilim structura atomului acelui element..a modul general sim"lizarea unui nuclid este:EZAPrin notiunea de nuclid intelegem un anumit atom dat( adica pe langa nucleul de compozitie considerat si invelisul electronic corespunzator.Prin prisma celor % numere ce caracterizeaza orice nuclide pute vor"i de gradele de inrudire dintre diferiti nuclizi# astfel: despre nuclizi# ce se caracterizeaza prin acelasi set dar au numere de neutroni diferiti# deci si numar de masa diferit# spunem ca sunt izotopi (izotopos&acelasi loc in sistemul periodic).Ca2040( Ca2041 O816( O817( O818Pornind de la definitia data izotopilor# putem defini elemental c'imic# astfel:Elementul c'imic reprezinta totalitatea speciilor atomice ce poseda acelasi numar atomic /# cu exceptia a 20 de elemente# restul elementelor sunt amestecuri poliizotopice(alcatuite din 2 sau mai multi izotopi).Ponderea de participare a fiecarui izotop este in directa legatura cu sta"ilitatea acestuia( cu cat izotopul va fi mai sta"il# cu atat va avea o pondere de participare mai mare in alcatuirea elementului.Pornind de la aceste consideratii a1ungem sa definim masa atomica relativa. Daca in cazul masei atomice ne refeream la un atom# in cazul masei atomice relative ne referim la un element si prin urmare aceasta va tre"ui sa reflecte compozitia izotopica. mi=1npimi100( 1) m& masa atomica relativa.pi&procentul de participare al izotopului i.mi&masa atomica a izotopului i. In calcule mai putin exacte si tinand cont de faptul ca masa atomica este foarte aopropiata de numarul de masa# relatia ( 1) se foloseste cel mai adesea:Ai=1npiAi100A&masa atomica relativa.pi&procesul de participare.Ai&numarul de masa al izotopului i. Ex:2tiind ca Cl este alcatuit din 2 izotopi Cl173534* si Cl1737

24* sa se calculeze masa atomica relativa(A).Ai=1npiAi100A&7535100 +2537100 =35,5Nuclizii ce au acelasi N dar Z diferit si respectiv A diferit# poarta numele de izotoni(izotonos&de aceeasi tarie).Ex:Ar1838; Ca; K14342040N=20; 20; 20Nuclizii ce au acelasi A dar N si Z diferit se numesc izo"ari(izobaros&de aceeasi greutate).Ar ; K ; Ca204014401840 A=40Ex: 2a se precizeze care este gradul de inrudire dintre nuclizii: Ar1840; K ;Ca20421441; Ca2040Impunem determinarea setului de % numere caracteristice fiecarui nuclid in parte:5ezolvare:A&Z-NAr ={Z=18N=22A=40 K={Z=19N=22A=41

Ca={Z=20N=22A=42

Ca={Z=20N=20A=40Pentru:Z=20: izotopiCa2040 si Ca2042N=22: izotoniAr1840# K1440 si Ca2042A=40: izo"ariAr1840 si Ca2040Nucleul este alcatuit din protoni (pozitivi) si neutroni (electroneutri). !onform legii lui !oulom"# particulele ce sunt incarcate cu sarcini de acelasi semn se resping.!oeziunea nucleului este explicata prin existenta unor transformari permanente ce exista intre protoni si neutroni.Protonul: p+11=1,000727(masa)Neutronul: n01=1,000864(masa)p+11 +n01

( 3)

n01 +p+11

( 4)6ransformarile ( 3) si ( 4) au loc prin intermediul unor particule su"atomice numite mezoni.Existenta acestor transformari duce la aparitia fortelor de sc'im"# ce asiguracoeziunea nucleelor.Practic# putem spune ca rolul neutronilor este de a 7dilua8 respingerile dintre protoni.Pe masura ce numarul de protoni din nucleu creste# va tre"ui un numar de neutron tot mai mare pentru a asigura sta"ilitatea nucleului.De la Z>82 oricati de multi neutron am avea# toti izotopii acestor elemente sunt insta"ili# descompunanduse spontan (elementele sunt radioactive).

Stabilitatea nucleelorPornind de la cele consemnate# vom analiza sta"ilitatea nucleului. Este clar ca nu toate nucleele# respectiv nu toi nuclizii sunt la fel de sta"ili# pana si in cadrul unui element sta"ilitatea izotopilor celorlalte particule este diferita# deci si ponderea este diferita in alcatuirea acestora.9data cu dezvoltarea te'nicilor experimentale sa putut face o constatare cu privire la masa unui nuclid: daca consideram masa unui nuclid caMex iar masele de repaos ale particulelor constituentemp(masa protonilor)# mn(masa neutronilor)# me(masa electronilor)# sa constatat ca masa determinate in mod teoretic Mt=zmp+zme+zmn ( 5)este mai mare decat Mex.+ceasta ne arata ca sistemul rezultat din com"inarea particulelor constituent este mai sta"il decat sistemul alcatuit din particulele constituente.+ceasta diferenta de masa m=MtMex ( 6)poarta numele de defect de masa si reprezinta fractiunea de masa ce se transforma inenergie si se dega1a la formarea unui nuclid (nucleu) din particulele constituente.5elatia de legatura este data de:E=mc2

( 7) Ec=mc2 ( 8)Ec&energia de legaturam&defect de masac2&viteza luminii in vid6inand cont ca energia de legatura reprezinta energie dega1ata# ar fi normal sa tragem concluzia ca pe masura ce L este mai mare# in masura respective nuclidul(nucleul) corespunzatoreste mai sta"il. :udecata nu este corecta deoarece fiecare nuclid etse particular# astfel:!and vor"im de izotopul C612# in alcatuirea lui intra: ; protoni#; neutroni# ; electroni.Pe cand vor"im de U92235# in alcatuirea lui intra )2 protoni# )2 electroni# 1