2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Svako atomsko jezgro je u osnovi sastavljeno od protona i neutrona. Međutim, pošto su neki atomi (ili izotopi) stabilni kao 12C6, a drugi poput 14C6 nisu stabilni i prolaze kroz radioaktivni raspad da bi se stabilizovali.
U jezgru atoma postoje sile (nuklearne sile) koje drže protone i neutrone zajedno. Ove sile moraju biti dovoljno velike da uravnoteže električne odbijanja koja su rezultat pozitivnog naboja protona.
Jednom neutroni nemaju električni naboj. Ovo se mora dogoditi da bi se objasnilo postojanje stabilnih atomskih jezgara. Atomsko jezgro se općenito smatra stabilnim kada je omjer neutrona i protona jednak ili blizu 1 (jedan).
Ovaj odnos se može dobro provjeriti za prvih dvadeset hemijskih elemenata periodnog sistema, odnosno, do kalcijuma, ovaj odnos daje vrijednost jednaku ili blisku jedinici. Kada se atomski broj, odnosno broj protona u atomskom jezgru, poveća, vrijednost n/p odnosa postaje sve veća i veća.
Ali kako je to moguće ako je atomski broj taj koji raste?
Pa, kada se povećava atomski broj, povećava se i broj neutrona unutar jezgra. Ovo povećanje je linearno, to jest, kada se 1 proton poveća, 1, 2, 3 ili više neutrona se može povećati.
Taj broj nijefiksiran, ali raste brže od broja protona. Dakle, povećanje omjera n/p.
Povećanje n/p omjera je da spriječi samouništenje kernela. U međuvremenu, kada ima više od 83 protona u jezgru, nikakav n/p odnos nije dovoljan da stabilizuje jezgro, jer veliki broj protona ili neutrona može učiniti jezgro nestabilnim.
To je realnost koju nameće priroda, odnosno za maksimalan nuklearni volumen potrebno je da postoji određeni broj protona i, kao posljedica stabilnosti, veći broj neutrona.
Maksimalni broj protona u stabilnom atomskom jezgru je 83. Dakle, 83 je najveći atomski broj stabilnog prirodnog hemijskog elementa koji se nalazi u prirodi.
Dakle, bizmut, atomski broj 83 (z=83), je poslednji hemijski element u tabeli koji ima stabilan izotop. Svi elementi s atomskim brojem većim od 83 su radioaktivni, odnosno moraju proći radioaktivni raspad da bi se stabilizirali, čime nastaju stabilniji atomi, općenito Pb (Z=82) i Bi (Z=83).
Nestabilan hemijski element podleže radioaktivnom raspadu oslobađajući radijaciju, koja mogu biti alfa čestice, beta - ili beta + čestice. Zajedno sa ovim česticama, općenito se oslobađa gama zračenje ().
Na ovaj način, raspadanjem, odnosno oslobađanjem čestica, atomsko jezgro postaje stabilnije nego na početku, jer se mijenja odnos n/p.
