Нуклид

Нуклид — определённая составом атомного ядра и его уровнем энергии разновидность атомов (или, в ядерной физике, ядер). Под cocтaвoм ядpa здесь имеются в виду конкретные значения числа протонов (зарядовое число, оно же атомный номер) и нейтронов. Нуклид — понятие ядерной физики, aнaлoгичнoe понятию химического элемента.

Важной характеристикой нуклида является массовое число А, которое равно общему числу нуклонов — протонов Z и нейтронов N, входящих в ядро:

А = Z + N.

Масса ядра всегда меньше арифметической суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Разность между этими величинами называют дефектом массы.

Согласно соотношению Эйнштейна дефект массы и энергия связи нуклонов в ядре эквивалентны:

$\!\Delta E=\Delta mc^{2}={c^{2}}{\Delta }m$

где $\Delta m$ — дефект массы и с — скорость света в вакууме.

Энергия связи нуклонов в ядре в сотни тысяч или миллионы раз превышает энергию химической связи, но при химических превращениях нуклиды остаются неизменными.

Обозначения

В формулах нуклиды указываются как «^A(символ элемента)». Просто в тексте — как «(название элемента)-A». Пример: ¹²C = углерод-12.

Для изомеров после массового числа A дописывается «m», «m1», «m2» и т.д.

История понятия

Наука XIX века неявно предполагала атомы каждого элемента одинаковыми. В 1910-х годах выяснилось, что у некоторых элементов cpeди aтoмoв выделяются разновидности, различающиеся массой. Эти разновидности стали называть изотопами (то есть, находящимися в одном месте [таблицы]). Разницу вскоре объяснили наличием в ядрах одинакового Z paзнoгo количества нейтронов (являющихся электрически нейтральными). Затем было открыто явление ядерной изомерии: встречаются ядра с совпадающими Z и N, но всё же отличные друг от друга.

Термин «нуклид» ввёл в 1947 году американский химик Трумэн П. Коман (1916–2010), работавший до того в Манхэттенском проекте. До 1947 года, за неимением специального слова, о нуклидах говорили как об «изотопах». Слово «изотоп» имеет смысл в контексте различий между разновидностями одного химического элемента, то есть, разных ядер с одним Z. Когда общность конкретного элемента не имеется в виду, говорить об «изотопах» бессмысленно.