Введение в геохимию. Козлов Н.Е - 31 стр.

чисел. Сейчас принимаются следующие магические числа: 2, 8, 20, 28, 50, 82,
126, 152. У ядер с магическим числом наблюдается скачкообразное изменение
свойств, в частности энергии связи нуклонов. Наиболее устойчивы дважды
магические ядра, содержащие магическое число и протонов, и нейтронов
(изотоп свинца 208Рb). В земной коре элементы с магическими ядрами обладают
относительно высокими кларками (исключая гелий).
     Число Z – это порядковый номер элемента в периодической системе. Оно
равно числу протонов в ядре или же числу орбитальных электронов
у нейтрального атома.
     N – число нейтронов в ядре, изменяется от 1 (нейтрон) до > 150 (изотопы
трансурановых элементов).
     А – полное число нуклонов в ядре. Называется массовым числом.
Очевидно, что между величинами А, N и Z существуют простые соотношения:
                                   A=Z+N
                                   N=A–Z
                                   Z=A-N
     Разность N – Z представляет избыток нейтронов.
     Атомы данного элемента с одинаковым числом протонов в ядре
Z, занимающие, одну и ту же клетку в таблице Д.И. Менделеева, называются
изотопами. Изотопы одного и того же элемента имеют разное число нейтронов
N.
     Атомы с одинаковым массовым числом А, но разными N и Z, называются
изобарами.
     Атомы с одинаковым N, но различным А и Z, называются изотонами.
Атомы с одинаковым составом ядра могут находиться в различном
энергетическом состоянии. В этом случае мы имеем дело с изомерами.
     Помещая в формуле атомного ядра число протонов (Z) у cимвола
 элемента справа внизу и массовое число (А) слева вверху, можно изобразить
 стабильные изотопы Са, например, 40,42,43,44,46Ca20,22,23,24,26.
     Из 340 изотопов (или ядерных видов) земной природы 273 относятся
к стабильным, из которых очень небольшая часть обладает слабой
радиоактивностью. Устойчивость атомных ядер в значительной степени
зависит от соотношения протонов и нейтронов. Для элементов с устойчивыми
ядрами (до Ca с А = 40) это соотношение равно единице (рис. 1). Массовые
числа изотопов распределяются таким образом, что у легких изотопов А = 2 Z.
У элементов, ядра которых тяжелее кальция, число нейтронов начинает
систематически превышать число протонов. По мере роста числа протонов для
ослабления сил кулоновского отталкивания ядра вовлекают дополнительные
нейтроны, число которых быстро растет и у Pb достигает 44. Начиная с Z = 83,

                                     31