0000025 (17)

Powyższe rozważania można zilustrować dla przykładu obliczeniem energii wiązania jądra helu.

Masa atomowa helu ⁴He wynosi 4,0039 jednostek mas atomowych (w). Stosując wzór 1. 5 otrzymamy

AM = 2M_h+2M_n—M_a = 2 • 1,00783+2 ^008^^4,003^04)30 u

Ponieważ jednostka masy atomowej u = 1,6603- 10~²⁷kg, przeto defekt masy AjV7 = = 4,98 • 10~²⁷ kg, a energia wiązania E — A Mc² = 4,98 • 10~²⁹ kg • 9 • 10^1Gm²s^-2 = 4,48 • • 10~¹²J.

W tizyce jądrowej używa się jako jednostki energii elektronowolt (eV) lub jego wielokrotność mcgaelcktronowolt (MeV), przy czym równoważnik energetyczny jednostki masy atomowej wynosi 931 MeV.

Energia wiązania jądra atomu helu wynosi zatem 28,0 MeV. Ponieważ w jądrze helu znajdują się cztery nukleony, przeto energia wiązania przypadająca na jeden nukleon, czyli tzw. „energia właściwa wiązania”, wynosi w tym przypadku 7 MeV. Energia właściwa wiązania jest różna dla różnych pierwiastków i waha się od 6-8,8 MeV. Największa jej wartość przypada na jądra o jednakowych ilościach neutronów i protonów. Układy takie są szczególnie trwale.

Izotopy, izobary, izomery. Znaczna większość pierwiastków występuje w kilku odmianach, które różnią się od siebie liczbami masowymi. Owe różnice spowodowane są różną liczbą neutronów znajdujących się w jądrach atomowych danego pierwiastka. Odmiany te noszą nazwę izotopów. Ponieważ o właściwościach chemicznych pierwiastka decyduje liczba atomowa Z, a ta jest dla wszystkich odmian izotopowych danego pierwiastka jednakowa, przeto można powiedzieć, że właściwości chemiczne izotopów danego pier-V wiastka są w przybliżeniu jednakowe.

Y Dla wyraźnego zaznaczenia odmiany danego pierwiastka umieszcza się przy jego sym-\»Uu wskaźniki oznaczające liczbę atomową (u dołu litery) i liczbę masową (u góry). \ł\ Wodór, który występuje w trzech odmianach izotopowych można dla przykładu zapisać +jhąstępująco: jH, jH, jH. Drugi i trzeci izotop wodoru mają nazwy: deuter i tryt o symbolach odpowiednio jD, i jT.

Mąsy atomowe pierwiastków, wyodrębnionych w drodze analizy chemicznej, nie wyrażają się liczbami całkowitymi, co miałoby wynikać z faktu, że są wielokrotnościami elementarnych składników (protonów i neutronów) o prawie jednakowych jednostkowych masach. Dzieje się tak dlatego, że chemicznie wyodrębnione pierwiastki są mieszaniną izotopów, a więc odmian danego pierwiastka, które w różnych ilościach wchodzą w skład mieszaniny.

Przykładem może być chlor, którego masa atomowa wyraża się liczbą ułamkową i wynosi 35,46, gdyż składa się z dwóch izotopów jjCl i jjCl, występujących w niejednakowych ilościach.

W dalszej klasyfikacji atomów wyróżnia się inny rodzaj pierwiastków charakteryzujących się jednakową liczbą masową A, a różną liczbą atomową Z. Atomy tych pierwiastków noszą nazwę izobarów.

Inną grupę atomów stanowią tzw. izomery. Są to odmiany atomu tego samego pier-

31