一个原子有几个电子(原子核结构)

原子核的半径为10-13~10-12cm,约为原子半径的万分之一如果把原子设想成一个直径为10m的球体,那么原子核也只有芝麻那么大,所以说原子内部的绝大部分是空的原子核虽小,却占有原子的99%以上的质量通过散射实验可以测定核的近似半径,实验表明核的半径r与原子质量数A的1/3次方成正比这说明无论哪一种元素,其核的密度是相同的正如原子中的电子处于运动中一样,核中的粒子,即质子和中子也处于运动中,因而核具有角动量和磁矩光谱分析表明,核的角动量和磁矩也是量子化的原子核的总质量总是小于它的组成部分的质量和,这是因为其中的一部分质量用于转变成原子核的结合能即把原子核中粒子结合在一起的吸引力有关的负电位能的质量当量例如,氢同位素氘的核由1个质子和1个中子组成,已知两者质量之和为mp mn=2. 015 942 u,而氘核的实际质量md=2. 013 552 u,质量差值mp mn-ma=0. 002 390 u,由质能公式E=moc2可求得相应的能量为2. 225 MeV,这部分能量称为结合能,我来为大家科普一下关于一个原子有几个电子?以下内容希望对你有帮助!

一个原子有几个电子(原子核结构)

一个原子有几个电子

原子核的半径为10-13~10-12cm,约为原子半径的万分之一。如果把原子设想成一个直径为10m的球体,那么原子核也只有芝麻那么大,所以说原子内部的绝大部分是空的。原子核虽小,却占有原子的99%以上的质量。通过散射实验可以测定核的近似半径,实验表明核的半径r与原子质量数A的1/3次方成正比。这说明无论哪一种元素,其核的密度是相同的。正如原子中的电子处于运动中一样,核中的粒子,即质子和中子也处于运动中,因而核具有角动量和磁矩。光谱分析表明,核的角动量和磁矩也是量子化的。原子核的总质量总是小于它的组成部分的质量和,这是因为其中的一部分质量用于转变成原子核的结合能。即把原子核中粒子结合在一起的吸引力有关的负电位能的质量当量。例如,氢同位素氘的核由1个质子和1个中子组成,已知两者质量之和为mp mn=2. 015 942 u,而氘核的实际质量md=2. 013 552 u,质量差值mp mn-ma=0. 002 390 u,由质能公式E=moc2可求得相应的能量为2. 225 MeV,这部分能量称为结合能。

在原子核内,带正电的质子间存着库仑斥力,但质子和中子仍能非常紧密地结合在一起,这说明核内存在着一个非常大的力,即核力。核力具有以下性质:

第一,核力与电荷无关,无论中子还是质子都受到核力的作用。第二,核力是短程力,只有在相邻原子核之间发生作用,因此,一个核子所能相互作用的其他核子数目是有限的,这称为核力的饱和性。

第三,核力比库仑力约大100倍,是一种强相互作用。第四,核力能促成粒子的成对结合(例如,两个自旋相反的质子或中子)以及对对结合(即总自旋为零的一对质子和一对中子的结合)。

根据以上核力的性质以及核力与库仑力之间的竞争,可以定性了解原子核的稳定性。由于核力促成原子核成对结合和对对结合,如果不考虑库仑力,最稳定的应是中子数和质子数相等的那些核,考虑库仑斥力后,则应是包含更多中子的核更稳定。但中子数过多的核又是不稳定的,因为没有足够的质子来与中子配对;质子过多的核也是不稳定的,因为库仑斥力将随之增大。核稳定性与中子数、质子数的关系为:对小质量数的核,N/Z=1附近较稳定,这个比值随核质量数的增大而增加;对大质量数的核,N/Z=1. 6附近的核较稳定。

采用人为的方法,以中子、质子或其他基本粒了作为炮弹轰击原子核,从而改变核内质子或中子的数目,便可以制造出新的核素,也可以使稳定的核素变为不稳定的核素。

现已发现的约2000种核素中,天然存在的有300多种,其中有30多种是不稳定的;人工制造的有1600多种,其中绝大部分是不稳定的。不稳定的核素会自发蜕变,变成另一种核素,同时放出各种射线,这种现象称为放射性衰变。

放射性衰变有多种模式,其中最主要的有:1.α衰变 放出带2个正电荷的氨核,衰变后形成的子核,核电荷数较母核减2,即在周期表上前移两位,而质量数较母核减少4.

2.β衰变 包括β-衰变、β 衰变和轨道电子俘获,其中:β衰变:母核放出电子,衰变后子核的质量数不变,而核电荷数增加1,即在周期表上后移一位。

轨道电子俘获:母核俘获核外轨道上的一个电子(最常见的是俘获K层电子,称为K俘获),核中的一个质子转为中子,即子核在周期表上前移一位。

3.γ衰变 放出波长很短的电磁辐射。衰变前后核的质量数和电荷数均不发生改变。γ衰变总是伴随着α衰变或β衰变而发生,母核经α衰变或β衰变到子核的激发态。这种激发态核是不稳定的,它要通过γ衰变过渡到正常态。所救γ射线是原子核由高能级跃迁到低能级而产生的。

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