11-03-10

INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ

Budowa atomu

im. Bohdana Stefanowskiego

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Budowa: jadro, składające sie z protonów i neutronów, otoczone powłoka elektronowa.

Wymiary:

Ochrona radiologiczna

dj = 1,6÷15·10-15 m;

da = 2,3÷3,5·10-10 m.

dr inż. Grzegorz Maciej Niewiński Ochrona radiologiczna W1

Budowa atomu

Budowa atomu

Jednostka masy atomowej Proton:

unit (ang. jednostka), u

Symbol:

p

●

masa spoczynkowa:

1,6726×10-27kg=938,27MeV/c2

w przybliżeniu jest równa masie atomu wodoru

●

=1,00727646688 u

została zdefiniowana jako 1/12 masy atomu węgla 12C.

●

Ładunek elektryczny:

dodatni

1,60217653(14) × 10-19 C

Czas życia T :

> 2,1 × 1029 lat (?)

½

N = 6,02214179 ×10-23 mol-1

A

Neutron:

Symbol:

n

Energia elektronowolt eV

Masa spoczynkowa:

1,6748×10-27 kg =939,55 MeV/c2

(energia elektronu, poruszającego sie w polu o różnicy potencjałów 1 V)

=1,00866491578

1 eV = 1,60217653(14) × 10-19 J.

Ładunek elektryczny:

neutralny

(ładunek elementarny e = 1,60217653(14) Czas życia: T :

885,7 s

× 10-19 C)

½

Gęstość protonu:

p= 0,78 · 1018 kg/m3. (Dla porównania gęstość wody to ok. 103

kg/m3.)

1

11-03-10

Budowa atomu

Budowa atomu

Elektron

A

Symbol

e

Masa spoczynkowa:

9,10938

Z X

×10-

31kg=0.510998918(44)MeV/c²

N

=5.4857999(27)×10–4 u

Ładunek elektryczny:

ujemny

1.602176487(40)

X – symbol chemiczny pierwiastka

× 10-19 C

Czas życia T :

trwały

A – liczba masowa (liczba nukleonów w jądrze atomowym) ½

→ ang. mass number, atomic m.n., nucleon number Z – liczba atomowa (liczba protonów w jądrze atomowym)

→ ang. atomic number, proton number N = A-Z liczba neutronów w jądrze atomowym Budowa atomu

Budowa atomu

Izotopy – nuklidy o tym samym Z (liczba protonów) a różnym A Izotony – nuklidy o tym samym N (liczba neutronów) a różnym Z

(protony+neutrony), czyli różnią się liczbą neutronów w jądrze (protony),

1H (wodór), 2H (deuter), 3H (tryt)

•18 O (tlen), 19 F(fluor), 20 Ne(neon)

8

9

10

liczba izotopów ołowiu: 41 (łącznie z izomerami jądrowymi)

Izobary - nuklidy o tym samym A ale różnym Z, Własności chemiczne zależą od ładunku elektrycznego na zewnętrznej 28Si (Z=14), 28Al (Z=13), 28Mg (Z=12) orbicie, czyli od liczby elektronów na niej. Liczba ta zaś zależy od

●

całkowitej liczby elektronów w powłoce, równej liczbie protonów i liczbie Izomery - nuklidy o tym samym A i Z

atomowej Z.

różniące się masą jądra (długożyciowe stany wzbudzone jąder)

Inaczej mówiąc, wszystkie izotopy danego pierwiastka maja takie same własności chemiczne.

nuklidy o takiej samej liczbie protonów i neutronów, ale różniące się stanem energetycznym Własności fizyczne zależą od masy, czyli od liczby nukleonów, równej liczbie masowej A.

Izotopy danego pierwiastka maja równe własności fizyczne.

2

11-03-10

Budowa atomu

Izotopy niklu

Ni

Izotopy Uranu U

92

28

58Ni

234

→ 68.07 %

U → 0.0055 %

60Ni

235

→ 26.22 %

U → 0.7200 %

61Ni

238

→ 1.14 %

U → 99.2745 %

62Ni → 3.63 %

izotop

wyst.

o.p.r. [lat]

s.r

e.r. MeV

p.r.

64Ni

232

→ 0.92 %

U

{syn.}

68,9

α

5,414

228Th

DZIĘ KUJĘ ZA UWAGĘ !

izotop wyst.

o.p.r

s.r.

e.r. MeV

p.r.

233U

{syn.}

1,592×104

α

4,909

229T

56Ni

{syn.}

6,077 dni

w.e.

2,136

56Co

234U

0,006%

2,455×104

α

4,859

230Th

235U

0,72%

7,038×108

α

4,679

231Th

58Ni

68,077%

stabilny izotop z 30 neutronami 236U

{syn.}

2,342×107

α

4,572

232Th

59Ni

{syn.}

7,6×104 lat

w.e.

1,072

59Co

238U

99,275%

4,468×109

α

4,270

234Th

60Ni

26,233%

stabilny izotop z 32 neutronami wyst.=występowanie w przyrodzie, 61Ni

1,14%

stabilny izotop z 33 neutronami o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, 62Ni

3,634%

stabilny izotop z 34 neutronami s.r.=sposób rozpadu,

63Ni

{syn.}

100,1 lat

β

2,137

60Cu

e.r.=energia rozpadu,

p.r.=produkt rozpadu

64Ni

0,926%

stabilny izotop z 36 neutronami w.e.=wychwyt elektronu

Ochrona radiologiczna W1

3