Costituenti del nucleo

Ogni nucleo atomico è formato da due tipi di particelle, dette collettivamente nucleoni. I protoni portano carica positiva $+e$ e hanno massa $m_p \approx 1{,}67\cdot 10^{-27}\;\text{kg}$; i neutroni hanno carica nulla e massa $m_n$ leggermente maggiore di quella del protone (di circa $1{,}3\;\text{MeV}/c^2$). È proprio questo minuscolo eccesso di massa del neutrone a renderlo instabile quando è libero, e a permettere il decadimento beta di cui parleremo più avanti.

Due numeri interi identificano completamente un nucleo. Il numero atomico $Z$ conta i protoni: è $Z$ a definire l’elemento chimico, perché fissa quanti elettroni l’atomo neutro possiede e quindi tutta la sua chimica. Il numero di massa $A = Z + N$ conta i nucleoni totali, dove $N$ è il numero di neutroni.

Formula chiave

$Z = \text{protoni}, \qquad A = Z + N = \text{nucleoni totali}$ Notazione: ${}^A_Z X$. Esempi: ${}^{12}_{6}\text{C}$, ${}^{235}_{92}\text{U}$.

Nella scrittura ${}^A_Z X$ il simbolo chimico $X$ e il numero atomico $Z$ sono ridondanti (l’uno determina l’altro), ma si scrivono entrambi per comodità di lettura: il carbonio è sempre $Z = 6$, l’uranio sempre $Z = 92$. A cambiare, tra i vari isotopi di uno stesso elemento, è solo il numero di massa in alto a sinistra.

Collegamenti

Argomenti: Fisica nucleare Oggetti: Nucleo atomico

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