Il nucleo dell'atomo

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NUCLEO NUCLEO GENERALITÀ DEFINIZIONE In un ipotetico viaggio all'interno dell'atomo, dopo aver oltrepassato i gusci che ospitano gli elettroni ci si troverebbe ad attraversare una zona di spazio completamente vuoto.
Dopo un tragitto relativamente lungo, ci si imbatterebbe infine nel nucleo. Il nucleo occupa infatti il centro dell'atomo e le sue dimensioni sono decine di migliaia di volte inferiori rispetto a quelle che lo separano dagli elettroni più vicini. Il suo ruolo può essere paragonato a quello del Sole nel nostro sistema planetario: come i pianeti orbitano intorno alla nostra stella per attrazione gravitazionale, così gli elettroni, carichi di elettricità negativa, "orbitano" intorno al nucleo perché attratti dalla sua carica positiva. All'interno del nucleo atomico si trovano due tipi di particelle: i protoni e i neutroni.
Sono particelle che si assomigliano molto (tanto da venir indicate entrambe con il nome di "nucleoni") ma che presentano alcune differenze importanti. La più importante riguarda la carica elettrica: mentre il neutrone è elettricamente neutro, il protone ha una carica che vale esattamente quanto quella, di segno opposto, trasportata dall'elettrone. Il numero di protoni presenti in un nucleo è detto numero atomico ed è indicato con Z; quindi la carica elettrica nucleare è pari a Z volte la carica di un protone. Ricordiamo che normalmente gli atomi sono neutri e che questo si deve al pari numero, Z appunto, di protoni e elettroni che li compongono. Tutti gli atomi che hanno uguale Z, anche se differiscono per il numero di neutroni, danno origine allo stesso elemento chimico, hanno cioè le stesse proprietà e occupano lo stesso posto nella tavola periodica degli elementi. Per questo motivo atomi con lo stesso numero atomico Z vengono detti isotopi (stesso posto). Nel nucleo è concentrata quasi tutta la massa dell'atomo. Infatti neutroni e protoni hanno masse molto più grandi (circa 1800 volte) di quella degli elettroni. Per valutare la massa di un nucleo è fondamentale conoscere il numero di neutroni che vi compaiono; tale numero si indica in genere con N. Se si trascura la piccolissima differenza esistente tra le masse del protone e del neutrone, si può concludere che la massa di un nucleo vale Z + N volte la massa del protone. La quantità Z + N si indica con la lettera A e si chiama numero di massa. Come termine di paragone per le masse atomiche (e nucleari) si è scelto un particolare isotopo del carbonio molto abbondante in natura: il carbonio-12. Nel suo nucleo sono presenti 6 protoni e 6 neutroni; il suo numero di massa A vale dunque 12. Come unità di misura delle masse atomiche si è scelta la dodicesima parte della massa del carbonio-12. Non sempre però la massa di un atomo è pari a un numero intero di volte questa unità di misura; spesso è un numero decimale. La ragione di ciò risiede nell'esistenza, per uno stesso elemento chimico, di isotopi di peso diverso. Essi contribuiscono alla massa dell'elemento in modo più