Рассчитайте число нейтронов в ядрах

Чтобы найти количество нейтронов в ядре атома, не нужны сложные приборы – достаточно таблицы Менделеева и одной формулы. Разберём, как рассчитать число нейтронов в ядрах любых элементов и их изотопов.

Формула расчёта числа нейтронов

Число нейтронов в ядре обозначается буквой N и вычисляется по формуле:

N = A − Z

где:

• A – массовое число (общее количество нуклонов в ядре);
• Z – заряд ядра, равный числу протонов и порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.

Массовое число A пишут слева вверху от символа элемента, заряд Z – слева внизу. Запись ⁵⁶₂₆Fe означает: ядро железа с 26 протонами и массой 56 а.е.м.

Калькулятор выше принимает два параметра – массовое число и атомный номер (или символ элемента) – и сразу выдаёт количество нейтронов. Поддерживаются все элементы периодической системы и любые изотопы: достаточно ввести A и Z из обозначения нуклида.

Как пользоваться таблицей Менделеева

Алгоритм для любого нуклида:

1. Найдите элемент в таблице Менделеева – его порядковый номер и есть Z (число протонов).
2. Определите массовое число A. Если изотоп указан явно (например, ¹⁴C) – берите цифру из обозначения. Если нет – округлите атомную массу из таблицы до целого.
3. Подставьте в формулу: N = A − Z.

Округление атомной массы работает корректно для большинства элементов с одним преобладающим изотопом. Для хлора (35,45) или меди (63,55) лучше использовать конкретный изотоп.

Примеры расчётов

Углерод-12

Углерод имеет порядковый номер 6, массовое число 12. N = 12 − 6 = 6 нейтронов.

Натрий ²³Na

Z = 11, A = 23. N = 23 − 11 = 12 нейтронов.

Железо ⁵⁶Fe

Z = 26, A = 56. N = 56 − 26 = 30 нейтронов.

Уран-235

Z = 92, A = 235. N = 235 − 92 = 143 нейтрона. Именно этот изотоп используется в ядерной энергетике.

Хлор-37

Z = 17, A = 37. N = 37 − 17 = 20 нейтронов. У второго природного изотопа ³⁵Cl нейтронов 18.

Таблица числа нейтронов для популярных элементов

Чем отличаются протоны, нейтроны и электроны?

В ядре атома находятся протоны (положительный заряд +1) и нейтроны (заряд 0). Вокруг ядра – электроны (заряд −1). У нейтрального атома число электронов равно числу протонов.

Ключевые свойства:

• Масса протона и нейтрона почти одинакова – около 1 а.е.м.;
• Электрон в 1 836 раз легче протона;
• Заряд ядра определяет, какой это элемент;
• Число нейтронов определяет конкретный изотоп.

Зачем считать нейтроны?

Знание состава ядра нужно для решения задач из школьной программы по физике (8–9 класс) и химии, для расчёта дефекта массы и энергии связи, при изучении радиоактивного распада и ядерных реакций. В реакциях деления и синтеза баланс нуклонов должен сохраняться по обе стороны уравнения – это первое, что проверяют при балансировке.

Материал носит справочный характер, для решения задач уточняйте данные по таблице нуклидов или учебнику.