Innhold
Hver atomkjerne, unntatt hydrogen, inneholder både protoner og nøytroner. Kjerner er for små til å se, selv med et mikroskop, og nukleonene (som er den generelle betegnelsen for protoner og nøytroner) er enda mindre. Det gjør det mulig å telle antall nøytroner, men forskere vet fremdeles hvor mange som er i kjernen i hver isotop av hvert element. Hvordan vet de det? De bruker teknikker som massespektrometri for å måle den totale massen til atomene til et bestemt element. Når de først vet den totale massen, er resten lett.
Den totale massen til et atom er summen av alle protoner, nøytroner og elektroner, men elektroner er så lette at de for alle praktiske formål ikke betyr noe. Det betyr at massen til et element er summen av massene til dets nukleoner. Antallet protoner er det samme for hvert atom i et bestemt element, og protoner og nøytroner har den samme massen, så alt du trenger å gjøre er å trekke fra antall protoner fra atommassen, målt i atommasseenheter (amu), og du sitter igjen med antall nøytroner.
TL; DR (for lang; ikke lest)
TL; DR (for lang; ikke lest)
Atommassen tilsvarer antall protoner pluss antallet nøytroner, så du finner antall nøytroner ved å trekke fra antall protoner (dvs. atomtallet) fra atommassen (i atommasseenheter). Rund atommassen til nærmeste hele tall for å finne antall nøytroner i den vanligste isotopen.
Bruk periodisk tabell
Den periodiske tabellen viser alle elementene ved å øke antallet protoner, så stedet som et element opptar i tabellen, forteller deg automatisk hvor mange protoner som er i kjernen. Dette er atomnummeret til elementet, og det vises rett under symbolet for elementet. Ved siden av ligger et annet tall, som er atommassen. Dette tallet er alltid større enn atomnummeret og inneholder ofte en brøkdel, fordi det er et gjennomsnitt av atommassene til alle naturlige forekommende isotoper av dette elementet. Du kan bruke den til å bestemme gjennomsnittlig antall protoner i kjernen til det elementet.
Prosedyren kan ikke være enklere. Rund atommassen til nærmeste hele tall, og trekk deretter atomnummeret til elementet fra det. Forskjellen tilsvarer antall nøytroner.
Eksempel
1. Hva er antall nøytroner i gjennomsnitt i urankjernen?
Uran er det 92. elementet i den periodiske tabellen, så atomnummeret 92 og det har 92 protoner i kjernen. Den periodiske tabellen viser atommassen som 238.039 amu. Rund atommassen til 238, trekk atomnummeret, og du satt igjen med 146 nøytroner. Uran har et stort antall nøytroner i forhold til antall protoner, og det er grunnen til at alle isotoper er radioaktive.
Antall nøytroner i en isotop
Antall nøytroner i kjernen til et bestemt element kan variere, og hver versjon av elementet med dets karakteristiske antall nøytroner er kjent som en isotop. Alle unntatt 20 elementer har mer enn en isotop, og noen har mange. Tin (Sn) topper listen med ti isotoper etterfulgt av xenon (Xe) med ni.
Hver isotop av et element består av et helt antall protoner og nøytroner, så atommassen er den enkle summen av disse nukleonene. Atommassen for en isotop er aldri brøk. Forskere har to måter å betegne en isotop. Hvis du tar en isotop av karbon som eksempel, kan du skrive den som C-14 eller 14C. Antallet er atommassen. Trekk elementets atomnummer fra isotopens atommasse, og resultatet er antall nøytroner i kjernen til den isotopen.
Når det gjelder C-14 er atomantallet 6, så det må være 8 nøytroner i kjernen. Det er to mer enn den mer vanlige, balanserte isotopen, C-12. Den ekstra massen gjør C-14 radioaktiv.