V chemii, jádro je kladně nabité centrum atom skládající se z protony a neutrony. Je to také známé jako „atomové jádro“. Slovo „jádro“ pochází z latinského slova jádro, což je forma slova nux, což znamená ořech nebo jádro. Termín byl vytvořen v 1844 Michael Faraday popisovat střed atomu. Vědy zapojené do studia jádra, jeho složení a charakteristik se nazývají jaderná fyzika a jaderná chemie.
Protony a neutrony drží pohromadě silná jaderná síla. Elektrony, i když přitahované k jádru, pohybují se tak rychle, že padají kolem něj nebo obíhají na dálku. Pozitivní elektrický náboj jádra pochází z protonů, zatímco neutrony nemají žádný elektrický náboj. Téměř veškerá hmotnost atomu je obsažena v jádru, protože protony a neutrony mají mnohem větší hmotnost než elektrony. Počet protonů v atomovém jádru definuje jeho identitu jako atom specifického prvku. Počet neutronů určuje, který izotop prvku je atom.
Velikost
Jádro atomu je mnohem menší než celkový průměr atomu, protože elektrony mohou být vzdáleny od středu atomu. Atom vodíku je 145 000krát větší než jeho jádro, zatímco atom uranu je přibližně 23 000 krát větší než jeho jádro. Vodíkové jádro je nejmenší jádro, protože se skládá z osamělého protonu. Je to 1,75 femtometrů (1,75 x 10)
-15 m). Naproti tomu atom uranu obsahuje mnoho protonů a neutronů. Jádro má asi 15 femtometrů.Uspořádání protonů a neutronů
Protony a neutrony jsou obvykle zobrazeny jako stlačené dohromady a rovnoměrně rozloženy do koulí. Jedná se však o přílišné zjednodušení skutečné struktury. Každý nukleon (proton nebo neutron) může zaujímat určitou úroveň energie a řadu umístění. Zatímco jádro může být kulové, může být také hruškovité, ragbyové, diskovité nebo trojosé.
Protony a neutrony jádra jsou baryony složené z menší subatomické částice, zvané kvarky. Silná síla má extrémně krátký dosah, takže protony a neutrony musí být velmi blízko sebe, aby mohly být svázány. Atraktivní silná síla překonává přirozené odpuzování stejně nabitých protonů.
Hypernucleus
Kromě protonů a neutronů existuje ještě třetí typ baryonu zvaný hyperon. Hyperon obsahuje alespoň jeden podivný kvark, zatímco protony a neutrony se skládají z kvarků nahoru a dolů. Jádro, které obsahuje protony, neutrony a hyperony, se nazývá hypernukleus. Tento typ atomového jádra nebyl v přírodě viděn, ale byl vytvořen ve fyzických experimentech.
Halo Nucleus
Dalším typem atomového jádra je halo jádro. Toto je jádro jádra, které je obklopeno oběžnou halou protonů nebo neutronů. Atomové jádro má mnohem větší průměr než typické jádro. Je také mnohem nestabilnější než normální jádro. Příklad halo jádra byl pozorován v lithiu-11, které má jádro sestávající ze 6 neutronů a 3 protonů, s halo 2 nezávislých neutronů. Poločas rozpadu jádra je 8,6 milisekundy. Bylo pozorováno, že několik nuklidů má halo jádro, když jsou ve vzrušeném stavu, ale ne když jsou v základním stavu.
Zdroje:
- M. Květen (1994). "Nedávné výsledky a směry ve fyzice hypernuclear a kaon". V. Pascolini. PAN XIII: Částice a jádra. World Scientific. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402
- W. Nörtershäuser, Radius of Beclear Charge Radius of Be a One-Neutron Halo Nucleus Be, Dopisy fyzické kontroly, 102: 6, 13. února 2009,