Liczba neutronów - Neutron number

Ten diagram przedstawia okres półtrwania (T ½ ) różnych izotopów z protonami Z i liczbą neutronów N.

Liczba neutronów , symbol N , to liczba neutronów w nuklidzie .

Liczba atomowa (liczba protonów) oraz liczba neutronów odpowiada liczbie masowej : Z + N = A . Różnica pomiędzy liczbą neutronów i liczbie atomowej jest znana jako nadmiar neutronowej : D = N - Z = A - 2 Z .

Liczba neutronów rzadko jest zapisywana jawnie w notacji symbolu nuklidu, ale pojawia się jako indeks dolny po prawej stronie symbolu elementu. W celu zwiększenia czytelności i malejącej częstotliwości użycia:

Element
do
Izotop / nuklid 14
do
Z liczbą atomową 14
6
do
Z liczbą neutronów 14
6
do
8

Nuklidy, które mają tę samą liczbę neutronów, ale różne liczby protonów, nazywane są izotonami . To słowo zostało utworzone przez zastąpienie p w izotopie przez n dla neutronu. Nuklidy o tej samej liczbie masowej nazywane są izobarami . Nuklidy, które mają taki sam nadmiar neutronów, nazywane są izodiaferami .

Właściwości chemiczne są określane przede wszystkim przez liczbę protonów, która określa, do jakiego pierwiastka chemicznego należy nuklid; liczba neutronów ma tylko niewielki wpływ .

Liczba neutronowa jest interesująca przede wszystkim w przypadku właściwości jądrowych. Na przykład aktynowce o nieparzystej liczbie neutronów są zwykle rozszczepialne ( rozszczepialne z wolnymi neutronami ), podczas gdy aktynowce o parzystej liczbie neutronów zwykle nie są rozszczepialne (ale są rozszczepialne w przypadku szybkich neutronów ).

Tylko 58 stabilnych nuklidów ma nieparzystą liczbę neutronów, w porównaniu do 194 z parzystą liczbą neutronów. Żaden izotop nieparzystej liczby neutronów nie jest najbardziej występującym naturalnie izotopem w swoim pierwiastku, z wyjątkiem berylu-9 (który jest jedynym stabilnym izotopem berylu ), azotu-14 i platyny -195.

Żaden stabilny nuklid nie ma liczby neutronów 19, 21, 35, 39, 45, 61, 89, 115, 123 i ≥ 127. Istnieje 6 stabilnych nuklidów i jeden promieniotwórczy nuklid pierwotny o liczbie neutronów 82 (82 to liczba neutronów z najbardziej stabilnych nuklidów, bo to magiczna liczba ): bar-138 , lantan-139 , cer-140 , prazeodym-141 , neodym-142 i samar-144 , a także radioaktywny pierwotny nuklid ksenon-136 . Z wyjątkiem 20, 50 i 82 (wszystkie te trzy liczby to liczby magiczne), wszystkie inne liczby neutronów mają maksymalnie 4 stabilne izotopy (w przypadku 20 jest 5 stabilnych izotopów 36 S, 37 Cl, 38 Ar, 39 K, i 40 Ca, aw przypadku 50 jest 5 stabilnych nuklidów: 86 Kr, 88 Sr, 89 Y, 90 Zr i 92 Mo oraz 1 radioaktywny pierwotny nuklid, 87 Rb). Większość nieparzystych liczb neutronów ma co najwyżej jeden stabilny izotop (z wyjątkiem 1 ( 2 H i 3 He), 5 ( 9 Be i 10 B), 7 ( 13 C i 14 N), 55 ( 97 Mo i 99 Ru) i 107 ( 179 Hf i 180m Ta). Jednak niektóre nawet liczby neutronów mają tylko jeden stabilny izotop; liczby te to 2 ( 4 He), 4 ( 7 Li), 84 ( 142 Ce), 86 ( 146 Nd) i 126 ( 208 Pb).

Tylko dwa stabilne nuklidy mają mniej neutronów niż protony: wodór-1 i hel-3 . Wodór-1 ma najmniejszą liczbę neutronów, 0.

Bibliografia

  1. ^ Teh Fu Yen, Chemistry for Engineers (Imperial College Press, 2008), s. 265
  2. ^ Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). „Ocena właściwości jądrowych NUBASE2016” (PDF) . Chiński Fizyka C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .