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Nucleo Atomico

Come è fatto il nucleo atomico

Il nucleo atomico costituisce la zona centrale dell'atomo; è carica positivamente ed in essa è condensata praticamente tutta la massa dell'atomo.

Le dimensioni del nucleo sono dell'ordine di 10-13 cm, mentre quelle atomiche sono dell'ordine di 10-8 cm.

Il nucleo dell'atomo è costituito da due tipi di particelle diverse: protoni e neutroni.

Il numero di protoni viene detto numero atomico ed è indicato con la lettera Z.

La somma tra protoni e neutroni viene invece chiamata numero di massa (A).

Protoni e neutroni vengono indicati con il nome di nucleoni.

nucleo atomico

Struttura dell'atomo.

In base alle particelle che li costituiscono, due nuclei atomici possono essere così definiti:

isotopi se hanno lo stesso valore di Z ma diverso valore di A

isobari se hanno lo stesso valore di A ma diverso valore di Z

isotoni se hanno lo stesso numero di neutroni

Il numero atomico è quello che determina le proprietà chimiche di un elemento.

Tutti gli atomi che hanno lo stesso valore di Z appartengono allo stesso elemento chimico e trovano collocazione nella stessa casella della tabella periodica: da ciò il nome di isotopi (letteralmente = nello stesso luogo) per i nuclei di quegli atomi aventi stesso Z ma diverso A.

Difetto di massa ed energia nucleare

Fra i nucleoni che costituiscono un nucleo di un atomo esistono forze di legame. Si definisce energia di legame di un nucleo l'energia necessaria per scindere quel nucleo nei singoli nucleoni che lo costituiscono.

Le forze nucleari sono forze molto grandi ma con raggio d'azione molto piccolo e non sono riconducibili nè a forze di natura gravitazionale nè a forze di natura elettromagnetica.

Per determinare il valore delle energie nucleari, bisogna confrontare il valore della massa di un nucleo determinata sperimentalmente con il valore teorico della massa dell'atomo.

Tale valore viene calcolato facendo la somma tra le masse dei neutroni e dei protoni che lo costituiscono.

Il valore della massa calcolato teoricamente è maggiore di quello determinato sperimentalmente.

La differenza tra questi due valori (difetto di massa, m) consente di determinare, mediante la nota formula di Einstein

energia di massa

la quantità di energia E liberata nella formazione del nucleo considerato che corrisponde al valore dell'energia nucleare.

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