Nisbah neutron / proton dan jumlah nukleon menentukan kestabilan isotop.
NEUTRON / PROTON RATIO
Faktor utama adalah neutron pada nisbah proton.
Pada jarak dekat, daya nuklear yang kuat wujud di antara nukleon. Kekuatan yang menarik ini berasal dari neutron. Lebih banyak proton dalam nukleus memerlukan lebih banyak neutron untuk mengikat nukleus bersama-sama.
Grafik di bawah ini adalah plot bilangan neutron berbanding bilangan proton dalam pelbagai isotop stabil.
Nukleus stabil berada dalam jalur merah jambu yang dikenali sebagai tali pinggang kestabilan Mereka mempunyai nisbah neutron / proton antara 1: 1 dan 1.5: 1.
BILANGAN NUCLEON
Apabila nukleus semakin besar, penolakan elektrostatik antara proton semakin lemah. Tenaga kuat nuklear adalah kira-kira 100 kali lebih kuat daripada penolakan elektrostatik. Ia beroperasi hanya jarak pendek. Selepas saiz tertentu, daya kuat tidak dapat memegang nukleus bersama-sama.
Menambah neutron tambahan meningkatkan ruang antara proton. Ini mengurangkan penolakan mereka tetapi, jika terdapat terlalu banyak neutron, maka nukleus sekali lagi tidak seimbang dan mereput.
Faktor apa yang menentukan kestabilan nuklear?
Dua faktor utama yang menentukan kestabilan nuklear adalah nisbah neutron / proton dan jumlah nukleon dalam nukleus. NEUTRON / PROTON RATIO Faktor utama untuk menentukan sama ada nukleus stabil adalah neutron kepada nisbah proton. Grafik di bawah ini adalah plot bilangan neutron berbanding bilangan proton dalam pelbagai isotop stabil. Nukleus stabil dengan nombor atom sehingga kira-kira 20 mempunyai nisbah n / p kira-kira 1/1. Di atas Z = 20, jumlah neutron sentiasa melebihi bilangan proton dalam isotop stabil. Nukleus stabil terletak di jalur merah jambu yang dikenali sebagai tali pinggang kestabilan. Sabuk kestabilan ber
Oksigen terdiri daripada tiga isotop 16/8 O (15.995 u), 17/8 O (16.999 u) dan 18/8 O (17.999 u). Salah satu daripada isotop ini, 17/8 O, terdiri daripada 0.037% oksigen. Apakah jumlah persentase yang berlimpah dari dua isotop yang lain, dengan menggunakan jisim atom purata 15.9994 u.
Kelimpahan "" _8 ^ 16 "O" adalah 99.762%, dan kelimpahan "" _8 ^ 18 "O" adalah 0.201%. Anggapkan anda mempunyai 100 000 atom O. Kemudian anda mempunyai 37 atom "" _8 ^ 17 "O" dan 99 963 atom isotop yang lain. Katakan x = bilangan atom "" _8 ^ 16 "O".Kemudian bilangan atom dari "" _8 ^ 18 "O" = 99 963 - x Jisim total 100 000 atom ialah x × 15.995 u + (99 963 - x) × 17.999 u + 37 × 16.999 u = 100 000 × 15.9994 u 15.995 x + 1 799 234.037 - 17.999 x + 628.963 = 1 599 940 2.004 x = 199 123 x = 199 123 / 2.004
Berat atom yang baru ditemui adalah 98.225 amu. Ia mempunyai dua isotop semula jadi. Satu isotop mempunyai jisim 96.780 amu. Isotop kedua mempunyai kelebihan peratus sebanyak 41.7%. Apakah jisim isotop kedua?
100.245 "amu" M_r = (jumlah (M_ia)) / a, di mana: M_r = jisim atom relatif (g mol ^ -1) M_i = jisim setiap isotop (g mol ^ -1) a = peratus atau jumlah g 98.225 = (96.780 (100-41.7) + M_i (41.7)) / 100 M_i = (98.225 (100) -96.780 (58.3)) / 41.7 = 100.245 "amu"