Sådan finder du antallet af neutroner i en isotop

Atomer udgør alt det. Alt med masse og volumen, store eller små, indeholder atomer. Utroligt nok indeholder de små atomer endnu mindre partikler. Protoner, neutroner og elektroner er de tre hovedkomponenter i alle atomer. Antallet og arrangementet af disse tre ufatteligt små partikler bestemmer egenskaberne og opførslen for de atomer, der indeholder dem.

TL; DR (for lang; læste ikke)

For at finde antallet af neutroner i en isotop, trækker antallet af protoner fra isotopens atommasse. Elementets atomnummer er lig med antallet af protoner. Beregning af antallet af neutroner bliver derefter atommassen for isotopen minus elementets atomantal lig med antallet af neutroner. For uran-235, atomnummer 92, er antallet af neutroner 235-92 \u003d 143 eller 143 neutroner.
Partikler i atomer

Næsten alle atomer indeholder tre hovedpartikler: protoner, neutroner og elektroner. Protoner og neutroner udgør atomens kerne eller centrum. Elektroner, der er meget mindre end protonerne og neutronerne, cirkler kernen og glider rundt på lysets hastighed. Protoner har en positiv ladning, neutroner har ingen ladning, og elektroner har en negativ ladning. I et neutralt atom er antallet af protoner lig med antallet af elektroner, men antallet af neutroner er ikke altid lig med antallet af protoner.
Identificering af atomer

Antallet af protoner i et atom bestemmer, hvilket slags element atomet danner. Brint, det første element på det periodiske system, har kun en proton. Helium, nummer to på det periodiske bord, har to protoner. Guld, nummer 79 på det periodiske bord, har 79 protoner. Den periodiske tabel med elementer viser elementerne i rækkefølge efter antallet af protoner i atomerne.
Isotoper af atomer

En isotop af et element betyder atomer med det samme atomnummer, men forskellige massetal. Så isotoper af et element har et andet antal neutroner. Brint har tre isotoper. Brint, den mest almindelige form for atomet, har et proton og et elektron. Deuterium, en isotop af brint, har stadig kun et proton og et elektron, men har også en neutron. Tritium, en anden isotop af brint, har stadig kun et proton og en elektron, men har to neutroner.
Beregning af neutroner

Massen til et atom består af de samlede masser af protoner og neutroner. Elektronenes masse er ubetydelig i atomets samlede masse. Protoner måler omkring en atommasseenhed, og neutroner måler kun lidt mere end en atommasseenhed. For at finde antallet af neutroner i atomet, trækker du atomnummeret fra atommassen.

Atomtallet og den gennemsnitlige atommasse kan findes på den periodiske tabel. Massen af forskellige isotoper skrives dog ofte som en del af navnet på isotopen. Uran-235 betyder elementet uran, atomnummer 92, har 92 protoner og en atommasse på 235. På den anden side har uran-238 en masse på 238, men har stadig kun 92 protoner. En alternativ metode til at skrive en isotop viser atommassen som et superskript og atomnummeret som et underskrift. Uran-235 kunne også skrives som ^{235 _{92 U, hvor U er standardforkortelsen for uran.}}

Brug af hydrogenisotoper som eksempler, det "normale" hydrogenatom har en atommasse på 1, og atomnummeret er 1, hvilket betyder, at atomet kun har en proton. Ved hjælp af formlen giver atommassen på 1 minus atomnummeret eller antallet af protoner på 1 ligningen 1-1 \u003d 0, så brintatomet har 0 neutroner. På den anden side har tritium, en isotop af brint, en atommasse på 3, men det atomære antal brint forbliver 1, fordi atomet kun har et proton. Ved hjælp af ligningen er atommasse minus atomnummer lig med antallet af neutroner, giver 3-1 \u003d 2, så tritium har 2 neutroner.

Et andet almindeligt element, kulstof, har også flere isotoper. Det normale carbonatom, atomnummer 6, har en atommasse på 12. Ved hjælp af formlen er atommasse minus atomnummer lig med antallet af neutroner, viser 12-6 \u003d 6, så carbon-12 atomet har 6 neutroner. Carbon-14, brugt til radioaktiv aldersdating af fossiler under 10.000 år, har stadig 6 protoner, men har en atommasse på 14. Beregning af antallet af neutroner bruger den samme formel, så 14-6 \u003d 8, så carbon-14 har 8 neutroner i dens kerne.