7 протонов и 7 нейтронов: атом химического элемента, в ядре которого 7 протонов и 7 нейтронов

Содержание

Первые 20 Элементов Раскадровка по ru-examples

ru-examples

Создайте свой собственный! Копировать

Эту раскадровку можно найти в следующих статьях и ресурсах:

Элементы Периодической Таблицы

Оливер Смит

Вся материя состоит из чуть более 100 различных типов атомов, которые при объединении могут образовывать миллионы различных веществ. Эти типы атомов известны как элементы. Эти занятия предназначены для того, чтобы учащимся было весело и легко осваивать периодическую таблицу с помощью наглядных пособий.

Прочитайте Больше

Элементы и Периодическая Таблица

Первые 20 Элементов

Запас Слов

Обсуждение Starter

Факты об Элементах

История Периодической Таблицы

Создание Раскадровки

Описание Раскадровки

Первые 20 Элементов

Текст Раскадровки

водород
ЧАС
Атомное число: 1 Атомная масса: 1 Протоны: 1 Нейтроны: 0 Электроны: 1
гелий
Он

Атомное число: 2 Атомная масса: 4 протона: 2 Нейтроны: 2 электрона: 2
литий
Li
Атомный номер: 3 Атомная масса: 7 Протонов: 3 Нейтроны: 4 электроны: 3
бериллий
Быть
Атомный номер: 4 Атомная масса: 9 протонов: 4 Нейтроны: 5 электронов: 4

бор
Б
Атомный номер: 5 Атомная масса: 11 Протонов: 5 Нейтронов: 6 электронов: 5
углерод
С
Атомное число: 6 Атомная масса: 12 протонов: 6 нейтронов: 6 электронов: 6
азот
N
Атомная масса: 7 Атомный номер: 14 Протонов: 7 Нейтронов: 7 электронов: 7
кислород
О
Атомный номер: 8 Атомная масса: 16 протонов: 8 Нейтроны: 8 электронов: 8
Фтор
Е
Атомный номер: 9 Атомная масса: 19 Протонов: 9 Нейтронов: 10 электронов: 9
неон

Небраска
Атомный номер: 10 Атомная масса: 20 протонов: 10 нейтронов: 10 электронов: 10
натрий
не Доступно
Атомный номер: 11 Атомная масса: 23 Протоны: 11 Нейтроны: 12 Электроны: 11
Magesium
Mg
Атомный номер: 12 Атомная масса: 24 протона: 12 Нейтроны: 12 электроны: 12
алюминий
Al
Атомный номер: 13 Атомная масса: 27 Протонов: 13 Нейтронов: 14 электронов: 13
кремний
си
Атомный номер: 14 Атомная масса: 28 протонов: 14 Нейтроны: 14 электроны: 14
фосфор

П
Атомный номер: 15 Атомная масса: 31 Протоны: 15 Нейтроны: 16 электронов: 15
сера
S
Атомный номер: 16 Атомная масса: 32 протона: 16 нейтронов: 16 электронов: 16
хлор
Cl
Атомный номер: 17 Атомная масса: 35 протонов: 17 Нейтроны: 18 электроны: 17

аргон
Арканзас
Атомный номер: 18 Атомная масса: 39 Протонов: 19 Нейтронов: 20 электронов: 19
калий
К
Атомный номер: 19 Атомная масса: 39 Протонов: 19 Нейтронов: 20 электронов: 19
кальций

Калифорния
Атомная масса: 20 Атомный номер: 40 Протонов: 20 Нейтронов: 20 электронов: 20

Image Attributions

Atlas Collection Image — San Diego Air & Space Museum Archives — (Лицензия No known copyright restrictions )
BA-NA-NA — whologwhy — (Лицензия Attribution )
First day by the pool with friends — RichardBarley — (Лицензия Attribution )
Helium Tank — davidgljay — (Лицензия Attribution )
IMG_1391 Sulfur Piles Awaiting Export, Vancouver Bay, British Columbia, Canada — euthman — (Лицензия Attribution )
liquid nitrogen — Yuya Tamai — (Лицензия Attribution )

Lithium Floats. .. — Sea Moon — (Лицензия Attribution )
NEON — viZZZual.com — (Лицензия Attribution )
Scuba dive lessons — ToddonFlickr — (Лицензия Attribution )
sodium lights — PinkMoose — (Лицензия Attribution )
Solar cells — Arenamontanus — (Лицензия Attribution )
sparks — Creativity103 — (Лицензия Attribution )
Teeth — NYCgal — (Лицензия Attribution )
The Webb Telescope’s Actuators: Curving Mirrors in Space — NASA Goddard Photo and Video — (Лицензия Attribution )

Создано более 25 миллионов раскадровок

Физики провели новый эксперимент по изучению структуры атомного ядра

Источник: https://scientificrussia. ru/

Международный коллектив учёных при участии группы физиков НИИЯФ МГУ провели в лаборатории Томаса Джефферсона (JLAB) новый эксперимент по изучению структуры атомного ядра. Исследователи наблюдали прямое выбивание электронами из ядер протонов и нейтронов, а также определяли импульс, которым выбиваемый нуклон обладал в ядре. Эксперимент показал, что высокоимпульсные нуклоны образуют в ядре коррелированные протон-нейтронные пары. Такой результат не укладывается в традиционные представления оболочечной модели ядра. Исследование опубликовано 20 февраля в престижном научном журнале Nature.

Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон и нейтрон имеют практически одинаковую массу (mp = 938,3 МэВ,mn = 939,6 МэВ), но различаются величиной электрического заряда. Протон заряжен положительно Qp = |Qe|, а нейтрон не имеет электрического заряда. Ядерное взаимодействие не зависит от электрического заряда частицы, поэтому эти две частицы объединены одним словом ‒ нуклон. При этом обычно предполагается, что свойства протонов и нейтронов в ядре совпадают со свойствами свободных протонов.

Однако исследования последних десятилетий в области ядерной физики опровергают этот тезис. Так, свободный протон является стабильной частицей, его время жизни больше 1033 лет. Эта величина на много порядков превосходит время существования Вселенной, и все попытки обнаружить распад протона до сих пор оказались безуспешными. Нейтрон же ‒ частица нестабильная. Время его жизни вне атомного ядра составляет лишь 880,0 ± 0,9 секунд (чуть меньше четверти часа).

Различия в свойствах протонов и нейтронов обусловлены их кварковым составом. Учитывать кварковую структуру нуклонов необходимо также и при описании свойств атомных ядер: протоны и нейтроны, находящиеся на внутренних оболочках атомных ядер, имеют достаточно высокую энергию и сближаются так, что начинает сказываться их внутренняя структура.

Для более детального описания атомных ядер необходимо учитывать кварковую структуру нуклонов, образующих атомное ядро. Для изучения структуры атомных ядер в JLAB была организована коллаборация CLAS, в которую входит 43 организации из 9 стран мира. От России в коллаборации участвуют сотрудники НИИЯФ МГУ и ИТЭФ.

Новый эксперимент по изучению структуры атомного ядра выполнен в лаборатории Томаса Джефферсона (США) при участии группы физиков НИИЯФ МГУ. «В эксперименте наблюдалось прямое выбивание электронами из ядер не только протонов, но и нейтронов, и определялся импульс, которым выбиваемый нуклон обладал в ядре. Было показано, что, например, в ядре свинца, в котором число нейтронов (126) в полтора раза превышает число протонов (82), высокоимпульсных протонов и нейтронов одинаковое количество, как и в ядре углерода (6 протонов и 6 нейтронов). При этом низкоимпульсных нейтронов в ядре свинца, как и следовало ожидать, в полтора раза больше, чем протонов, а в ядре углерода их поровну, — пишет один из авторов исследования, главный научный сотрудник НИИЯФ МГУ, заведующий кафедрой общей ядерной физики МГУ Борис Ишханов. — Это означает, что высокоимпульсные нуклоны образуют в ядре коррелированные протон-нейтронные пары. Данный результат, не укладывающийся в рамки традиционных представлений оболочечной модели ядра, меняет наши представления о внутренней области ядер и стимулирует исследования влияния кварковой структуры нуклонов на ядерные свойства».

Существующие модели атомного ядра несовершенны

Атомное ядро ‒ это сложная связанная система протонов и нейтронов, которую невозможно описать простой формулой. Поэтому создаются модели атомных ядер, которые описывают их основные свойства. Одной из первых моделей атомного ядра была капельная модель, развитая в работах Бете и Вайцзеккера, которая успешно описала энергию связи ядра. В этой модели атомное ядро, состоящее из Zпротонов и Nнейтронов, уподоблялось капельке жидкости. В этой модели учитывались следующие факторы: взаимное притяжение между всеми протонами и нейтронами; кулоновское расталкивание между протонами; нахождение части нуклонов на поверхности ядра, что ослабляет их связь; одинаковое число протонов и нейтронов, образующих наиболее связанные ядра; дополнительное связывание в пары частиц одного типа ‒ протоны или нейтроны, но это уже следовало не из свойств жидкой капли, а наблюдалось в экспериментах.

Такая относительно простая модель смогла описать экспериментально измеренные энергии связи ядер с точностью в несколько процентов. Однако по мере расширения знаний об атомных ядрах оказалось, что эта модель не может адекватно описать квантовые характеристики ядер, их возбужденные состояния.

На смену капельной пришла другая модель ‒ оболочечная модель ядра. В этой модели протоны и нейтроны совместно создают квантовую потенциальную яму, в которой частицы размещаются в отдельных состояниях в соответствии принципом Паули. Появление такой модели было достаточно неожиданным, так как к этому времени было установлено, что размеры протона и нейтрона ≈ 0,8 Ферми (1 Ферми = 10‒13 см) и они довольно плотно упакованы в ядре. Расстояние между нуклонами в ядре всего лишь в 3-4 раза превышают их размер. Непонятно, как при этом нуклоны могли двигаться по устойчивым орбитам подобно планетам вокруг Солнца. Ввиду своих недостатков, учёные рассматривают оболочечную модель как полуэмпирическую схему, позволяющую понять некоторые закономерности в структуре ядер, но не способной последовательно количественно описать свойства ядра.

Законы мира квантовых частиц

Квантовый мир отличается от классического, описываемого законами Ньютона и Кеплера. Квантовые частицы подчиняются другим законам. В частности, в силу неопределенности Гайзенберга они не двигаются по каким-то траекториям, а имеют определенные квантовые числа, в соответствии с которыми они создают квантовые объекты. Все объекты квантового мира можно было построить из трех элементарных частиц ‒ протона, нейтрона и электрона.

С появлением ускорителей мир частиц увеличился до нескольких сотен частиц. Стало известно, что протоны и нейтроны не являются элементарными частицами, а состоят из кварков двух типов u и d. Эти кварки имеют примерно одинаковые массы, но различаются величинами электрического заряда. Заряд u-кварка равен +2/3|Qe|, а заряд d-кварка равен ‒1/3|Qe|.

Впервые были обнаружены частицы, имеющие дробный электрический заряд. До сих пор удавалось получать частицы в свободном состоянии и исследовать их свойства. Кварки никакими усилиями не удавалось выбить из протона и нейтрона. Это было связано со свойствами сил, связывающих частицы. Обычно силы взаимодействия между частицами уменьшаются при увеличении расстояния между ними. Кварки внутри протонов и нейтронов связываются глюонами. И притяжение между кварками увеличивается при увеличении расстояние между кварками. Это явление называется конфайнментом (пленение).

В экспериментах, выполненных в JLAB(США), для изучения внутренней структуры протона и нейтрона использовалось рассеяние ускоренных до нескольких ГэВ электронов на протонах и нейтронах, входящих в состав различных ядер C, Al, Fe, Pb. В результате этих экспериментов было показано, что при описании свойств атомных ядер необходимо учитывать кварковую структуру протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны, находящиеся на внутренних оболочках атомных ядер, имеют достаточно высокую энергию и сближаются так, что начинает сказываться их внутренняя структура.

Исследование коллаборации CLAS, опубликованное в Nature, расширяет представление о влиянии кварковой структуры на взаимодействие нуклонов и устройство атомного ядра.

Азот | Физика Ван | УИУК

Категория Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния материи и энергииКосмосПод водой и в воздухе

Подкатегория

Поиск

Задайте вопрос

Последний ответ: 22.10.2007

В:

Мне нужно изображение атома азота для школьного проекта, пожалуйста. Мне также нужно быть в состоянии объяснить, как работает атом азота. Спасибо!
— Daniel (10 лет)
Holladay Elementary, Richmond, VA

Daniel —

Вы можете начать с поиска ответа на вопрос, который дает хорошее описание того, как протоны, нейтроны и электроны объединяются в сделать атом.

Азот это атом, который имеет 7 протонов, 7 нейтронов и 7 электронов. нейтроны и протоны слипаются в середине атома и называются ядром. 7 электронов намного меньше, чем ядро и вращаются вокруг него по вещам, называемым орбитами. Внутренняя орбита содержит два электрона, а остальные 5 электронов находятся во втором орбита. Это изображение атома азота, которое я нашел. (Это не тот лучшая картина, потому что она выглядит так, как будто электроны намного больше, чем ядро, и на самом деле они намного меньше.)

атом азота может прилипать к другим атомам, потому что вторая орбита (т. один с 5 электронами в нем) на самом деле предпочел бы иметь 8 электронов в этом. Поэтому он будет прилипать к другим атомам, чтобы разделить часть их электроны между ними. Вот почему, если все, что у вас есть, это атомы азота, они обычно слипаются, образуя N2 (газ), где каждый молекула имеет два атома азота, которые слиплись. (3 электрона распределяются между ними, так что получается, что у каждого из них по 8.)

Чтобы узнать обо всем, что вы когда-либо хотели знать об азоте, вы можете обратиться к . У них есть информация о реакции азота, история ученых, изучающих азот, и множество классных картинок (например, та, выше) вещей, которые имеют отношение к азоту. У них даже есть действительно классный фильм о том, что происходит, когда вы прикасаетесь к химическому веществу под названием азот трийодид (NI3).

-Тамара

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №1: Возможные опасности, связанные с азотом?

Существуют ли возможные предупреждения или опасности для атома азота?
— Тейлор (возраст **)
Хейзелтон П.А. США

Что ж, поскольку около 78% воздуха, которым мы дышим, состоит из газообразного азота, это не может быть так уж плохо. С другой стороны, если его слишком много, то есть мало кислорода, мы не можем жить. Азот сочетается с другими элементами, образуя самые разные соединения. Некоторые, как нитратные удобрения,
выгодно. Другие соединения азота, такие как тротил, потенциально опасны для вашего здоровья. «Умеренность во всем» — хороший девиз.

Leeh

(опубликовано 22.10.2007)

Последующее наблюдение на этом ответе

Связанные вопросы

Изотопы в ядерном слиянии
, где выполняют элементы Denser eelements в земле?
Вопросы по углеродному датированию
Элемент Титан
Альфа-частица захватывает электроны, что дальше?
Состав стали
Железо и сталь

Все еще любопытно?

Вопросы и ответы по Expore в связанных категориях

The Elements

ядерная физика — Почему азот (с 7 протонами и 7 нейтронами) намного более распространен, чем любой другой нечетный изотоп?

Один из способов ответить на этот вопрос — посмотреть на изобилие всех элементов

By Swift — собственная работа, CC0, ссылка

и информация о происхождении элементов,

Автор Cmglee — собственная работа, CC BY-SA 3. 0, ссылка

Тантал далеко позади других самых тяжелых элементов. Редко по той же причине, что и все тяжелые металлы: они должны быть получены из железа с помощью s-процесса и r-процесса.

Дейтерий, литий и бор в основном вообще не образуются при звездном синтезе. Дейтерий производится из протия путем захвата нейтронов, но имеет энергию связи всего 2,2 МэВ. Окружающая среда с достаточным количеством нейтронов для производства дейтерия, вероятно, также имеет много тепловых фотонов с достаточной энергией для диссоциации дейтерия. И нет пути низкотемпературного синтеза для производства лития или бора. Самые ранние звезды с нулевой металличностью производили углерод в тройном альфа-процессе, что позволяло катализируемому CNO синтезу при более низких температурах их потомков с более высокой металличностью. Некоторое количество лития было произведено во время Большого взрыва, но не бора. Рисунок предполагает, что практически весь бор во Вселенной был произведен в виде фрагментов расщепления космическими лучами.

На этом изображении азот превосходит по численности другие нечетные-нечетные изотопы только потому, что его легче производить в маломассивных звездах главной последовательности, чем другие элементы.

Еще один способ узнать, почему азот является наиболее распространенным из маломассивных нечетно-нечетных ядер, — это спросить, что происходит с каждым видом в среде с высоким уровнем радиации, где может происходить производство элементов s-процесса:

Дейтерий образуется из водорода, но подвергается фотодиссоциации. 9{14}C}$. Через несколько тысяч лет новое ядро углерода снова превращается в азот путем бета-распада. (Вот почему в атмосфере Земли есть углерод-14; нейтроны образуются в результате расщепления космическими лучами.)

Я не знаю, есть ли хорошее интуитивное объяснение того, почему азот-14 в сто раз чаще подвергается (n,p), чем (n,$\gamma$). Я подозреваю, что если бы сечения для этих двух процессов поменялись местами, то s-процесс также истощил бы N-14 по сравнению с N-15.