Bài 21. Cấu trúc hạt nhân

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các nuclon gồm:

• Proton (p): Mang điện tích dương +e, khối lượng m_p = 1,00728 u
• Neutron (n): Không mang điện, khối lượng m_n = 1,00867 u

Ký hiệu hạt nhân: $$^A_ZX$$

• Z: số proton (số hiệu nguyên tử)
• A: số khối (tổng số proton và neutron)
• N = A - Z: số neutron
• X: ký hiệu nguyên tố hóa học

Đơn vị khối lượng nguyên tử (u):

$$1u = \frac{1}{12} \text{ khối lượng nguyên tử C}^{12} = 1,66055.10^{-27} \text{ kg}$$

Khối lượng các hạt:

• m_p = 1,00728 u = 1,6726.10⁻²⁷ kg
• m_n = 1,00867 u = 1,6749.10⁻²⁷ kg
• m_e = 9,1094.10⁻³¹ kg

Bán kính hạt nhân:

$$R = r_0 A^{1/3}$$

Trong đó r₀ = 1,2 fm (femtomet = 10⁻¹⁵ m)

Đặc điểm:

• Kích thước hạt nhân rất nhỏ (cỡ 10⁻¹⁵ m)
• Mật độ khối lượng rất lớn
• Khối lượng riêng khoảng 2,8.10¹⁷ kg/m³

Đồng vị là các nguyên tử có cùng số proton Z nhưng khác số neutron N (khác số khối A).

Ví dụ:

• Đồng vị Hydro: ^1H (prôti), ^2H (đơteri), ^3H (triti)
• Đồng vị Carbon: ^12C, ^13C, ^14C
• Đồng vị Urani: ^235U, ^238U