Biofyzika

1.8 Jádro atomu

 
 
 
Vlastnosti atomů jsou velkou měrou určovány vlastnostmi jader. Jádra atomů jsou tvořena nukleony - protony a neutrony. Mezi základní charakteristiky jádra patří: atomové číslo Z, které udává počet protonů v jádře, hmotnostní číslo A, které udává celkový počet nukleonů a neutronové číslo N, udávající počet neutronů.
Tedy platí A =Z + N.

Jelikož jsou atomy elektricky neutrální, udává atomové číslo také počet elektronů v elektronovém obalu neionizovaných atomů.
V jádře je soustředěna převážná část hmotnosti atomu, neboť hmotnost protonu je asi 1840krát větší než hmotnost elektronu. Atomová hmotnost se obvykle vyjadřuje v hmotnostních jednotkách. 1 hmotnostní jednotka (h.j.) je 1/12 hmotnosti izotopu uhlíku 12C.    

Izotopy nazýváme atomy se stejným nábojem, ale různou hmotností jádra (stejná Z, různá A). V přírodě se vyskytuje přibližně 280 stabilních izotopů. Spolu s uměle vyrobenými převyšuje jejich počet 1100.
  
Izobary jsou atomy, jejichž jádra obsahují stejný počet nukleonů, ale mají rozdílný náboj (různý Z, stejná A).
 
Izomery nazýváme atomy, jejichž jádra mají stejný počet nukleonů, která však mají po určitou dobu zvýšenou celkovou energii. Proto také nejsou v čase stabilní. Jádra izomerů přebytečnou energii po určité době vyzáří ve formě částice nebo fotonu a přejdou na stabilnější energetickou hladinu.

Nitrojaderné síly jsou projevem silné interakce a působí pouze v jádře atomu a jsou nezávislé na elektrickém náboji nukleonů; mezi dvěma protony (po odečtení coulombických sil) působí stejná síla jako mezi dvěma neutrony. Působí do vzdálenosti řádově 10-15 m a při těchto vzdálenostech jsou to nejsilnější síly, které v přírodě známe.