Atómové jadro

Atómové jadrá s odlišným počtom nukleónov majú odlišné vlastnosti. V súčasnosti je známych viac ako 3000 rôznych konfigurácii nukleónov. Zloženie jadier je dôležité nielen pre fyziku, ale aj pre chémiu. Jadrá s rozličným zložením sa často výrazne odlišujú fyzikálnymi vlastnosťami napr. ${\displaystyle {\ce {^31_15P}}}$ je stabilné, kým jadro ${\displaystyle {\ce {^30_15P}}}$ je rádioaktívne ale chemické vlastnosti prvkov sú určené protónovým číslom (atómovým) značeným ${\displaystyle Z}$, kde ${\displaystyle Z\geqq 1}$. Spolu s nukleónovým číslom (hmotnostným) ${\displaystyle A}$ je zloženie jadra dané ${\displaystyle _{Z}^{A}X}$, kde ${\displaystyle X}$ je všeobecná značka prvku a ${\displaystyle A-Z=N}$ je počet neutrónov. Dva rôzne nuklidy ${\displaystyle {\ce {^{A}_{Z}X}}}$, ${\displaystyle {\ce {^{A'}_{Z}X}}}$ sa nazývajú izotopy prvku ${\displaystyle X}$. Izotopy možno rozlíšiť alebo oddeliť iba fyzikálnymi metódami ale nie chemickými reakciami. Pre chemické výpočty sú však dôležité aj hmotnosti atómov.[1]

Elektrický náboj jadra ${\displaystyle q_{j}}$ závisí iba od protónového čísla a to rozhoduje o stavbe elektrónového obalu:

${\displaystyle \qquad q_{j}=+Ze;\qquad \qquad e\doteq 1,602.10^{-19}C}$

Jadro objavil v roku 1911 Ernest Rutherford. Realizoval nasledovný pokus. Tenko vylisovanú zlatú fóliu ostreľoval alfa časticami (zvyškové jadrá hélia, kladne nabité). Na druhej strane zachytával prejdené častice. Zistil, že iba časť častíc prešla cez fóliu v priamom smere, niektoré sa vychýlili a niektoré sa dokonca vrátili. To, že sa vrátili vysvetlil tým, že atómy zlata musia obsahovať kladnú časť, ktorá je schopná kladné alfa častice vrátiť naspäť.