Az atommag

7. Osztály Tk. 72-74.

Hogyan nevezzük az atomot felépítő részecskéket?

• Elemi részecskék: proton, elektron, neutron

Nevezd meg az atom két fő részét!

• Atommag • Elektronfelhő (elektronburok)

Mely elemi részecskék találhatók az atommagban?

• Proton • Neutron

• Különbözik-e egymástól két proton?

• Különbözik-e egymástól két neutron?

• Különbözik-e egymástól két elektron?

NEM!

• Ha minden atom ezen elemi részecskékből épül fel, akkor mi magyarázza az atomok különbözőségét? • Az atomokban lévő elemi részecskék száma határozza meg egy atom kémiai minőségét.

• A három elemi részecske közül a protonok száma a mérvadó.

• Az atommagban lévő protonok száma meghatározza, hogy mely kémiai elem atomjáról van szó.

• Ezt a számot egyben az atom rendszámának is nevezzük.

A rendszám

• A periódusos rendszerben az atom vegyjele mellett a bal felső sarokban találjuk.

• Hivatalosan a vegyjel mellé, a bal alsó sarokba írjuk: 1 H • Egy atomban ugyanannyi negatív töltés van, mint amennyi pozitív.

• Tehát egy atom rendszáma egyben az atom elektronszámát is megmutatja.

rendszám = protonok száma = elektronok száma

Melyik elemi részecskének elhanyagolható a tömege?

• Az elektron tömege elhanyagolható.

• A protonok és a neutronok tömege azonosan egységnyi.

• Tehát az atom tömegét a protonok és a neutronok számának összege határozza meg.

• Ezt a számot az atom tömegszámának nevezzük.

A tömegszám

tömegszám = protonok száma + neutronok száma • A periódusos rendszerben az atom vegyjele mellett a jobb felső sarokban találjuk.

• Hivatalosan a vegyjel mellé, a bal felső sarokba írjuk: 2 H

A tömegszám és a rendszám segítségével számolhatjuk ki a neutronok számát egy adott atomban.

12 – 6 = 6 6 neutron van a szén atomban 12 6 C 27 13 Al 27 -13 = 14 14 neutron van az alumínium atomban • A neutronok száma vagy egyenlő a protonok számával, vagy annál több.

Miért pont a protonok száma a mérvadó?

• Az elektronok az atommagon kívül helyezkednek el, az elektron felhőben.

• Kémiai reakciók során vándorolhatnak egyik atomról a másikra.

• A neutronok száma viszont azonos protonszámú atomok esetén is változó lehet.

• Az azonos protonszámú, de eltérő neutronszámú atomok egymás izotópjai.

Az izotópok

• Az azonos rendszámú, de eltérő tömegszámú atomok ugyanazon kémiai elem izotóp atomjai.

izo sz + top osz = izotóp azonos + hely = azonos helyen Az izotópok a periódusos rendszerben ugyanazon a helyen vannak. A feltüntetett tömegszám előfordulási százalékuk átlaga.

Az izotópok kémiailag azonosak, fizikai jellemzőik azonban eltérhetnek egymástól.

Vegyjelük -a hidrogén izotópjait kivéve- azonos

Az izotópok felhasználása

Azokat az elemeket, melyek atomjai minden külső behatás nélkül sugárzás közben átalakul radioaktív izotópnak nevezzük. Minden elemet radioaktívvá lehet tenni Sok elemnek van természetben is radioaktív izotópja Ezeket használja a • Gyógyászat • Radiokarbon kormeghatározás • Kriminalisztika

Átalakítható egyik elem atomja egy másik elem atomjává?

• Az alkimisták nagy álma, hogy bármely fémből aranyat készítsenek.

• Most már tudjuk, hogy ehhez az atommagban lévő protonok számát kell megváltoztatni.

• A protonok és neutronok közözött igen erős magerők hatnak, melyek energiája nagyságrendekkel meghaladja egy kémiai reakció energiáját. Kémiai reakcióval lehetetlen.

• Ma már az atomreaktorokban ez a művelet lehetséges, ám az így előállított arany sokszorta drágább, mint a bányászott arany.

A magenergia kinyerése

• A mesterséges magreakciók között vannak olyanok melyek igen nagy energia felszabadulással járnak.

• Ennek irányítása és felhasználása kb. fél évszázada ismert.

Az atomerőműben

• Mindig korlátozott mennyiségű anyaggal, • Úgy, hogy a folyamat ne terjedjen ki az egész anyagra • Hosszú időn át, folyamatos hőtermelésre • Pl: Paks

Atombomba

A folyamatot azonban lehet úgy is irányítani, hogy egy bizonyos mennyiségű anyagban • kiterjedjen az anyag egészére • és pillanatok alatt lejátszódjon Pl: uránbomba: Hirosima 1945 hidrogénbomba: Eniwetok 1951

Hafnium, valamint az izotópok alkalmazása.

• Hevesy György, Nobel-díjas magyar vegyész találmánya.

Atomreaktor.

• Szilárd Leó találmánya.

• Magyar származású fizikus. Az első, aki felismerte, hogy nukleáris láncreakció (és az atombomba) létrehozható.

Atombomba.

• Szilárd Leó, • Wigner Jenő, • Teller Ede, • Neumann János, • és még sokan mások, más • nemzetbeliek... találmánya.

Hidrogénbomba.

• Teller Ede találmánya.

• Magyar–amerikai atomfizikus, aki élete jelentős részét az Amerikai Egyesült Államokban élte le és sikereit is főként ott érte el. Legismertebb a hidrogénbomba kutatásokban való aktív részvétele ezért, mint „a hidrogénbomba atyja” vált közismertté.