Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 19)

Đồng vị

Các nguyên tử có bên ngoài y hệt nhau nhưng bên trong thì khác biệt. Đây là nòng cốt của khái niệm đồng vị (nghĩa là ‘cùng một chỗ’) của nhà vật lí Anh Frederick Soddy (1877–1956). Các đồng vị là các biến thể của một nguyên tố hóa học có cùng số proton (và electron) nhưng khác số neutron. Phần lớn các nguyên tố gồm một hỗn hợp các đồng vị – ví dụ, cứ mỗi 6400 nguyên tử hydrogen có khoảng một nguyên tử có thêm một neutron. Điều này giải thích vì sao giá trị thực nghiệm của khối lượng nguyên tử đôi khi ương bướng và không tuần tự: trọng lượng của một mẩu bất kì là trung bình của mọi loài nguyên tử mà nó chứa. Trong những trường hợp nhất định, các đồng vị nặng có thể không bền và có tính phóng xạ.

‘Số khối’ của một nguyên tử là tổng số proton và neutron của nó, và có thể khác nhau giữa các đồng vị của cùng một nguyên tố – bởi thế mà có các đồng vị như carbon-12, carbon-13 và carbon-14. Trong khi đó, định nghĩa hiện đại về ‘trọng lượng nguyên tử’ của một nguyên tố được tính bằng cách so sánh khối lượng trung bình của các nguyên tử của nó với khối lượng của một nguyên tử carbon-12 (được định nghĩa là có trọng lượng nguyên tử bằng 12).

Đồng vị

Sự phân hạch

Ý tưởng về sự phân hạch – chia tách hạt nhân nguyên tử – đã xuất hiện lảng vảng trong những thập niên đầu của thế kỉ 20. Soddy và Rutherford chỉ ra rằng các nguyên tố phóng xạ có thể tự phát phân hủy thành một nguyên tố khác, và do đó, nó hiện thực hóa giấc mơ của các nhà giả kim thời trung cổ. Soddy tin rằng, nếu sự biến tố được chứng minh, thì nó sẽ được làm không phải vì tìm vàng, mà vì năng lượng được giải phóng trong quá trình đó. Tuy nhiên, Rutherford nghi ngờ việc có thể khai thác năng lượng hữu ích từ quá trình đó, ông cho rằng trên thực tế, việc chia tách hạt nhân sẽ tốn nhiều năng lượng hơn năng lượng được giải phóng. Khám phá sự phân hạch của uranium vào năm 1938 đã mang về cho nhà hóa học hạt nhân người Đức Otto Hahn (1879–1968) giải thưởng Nobel (mặc dù Ủy ban Nobel đã chọn không tôn vinh Lise Meitner cho phần đóng góp của bà về mặt tính toán trên lí thuyết). Vừa báo hiệu Thời đại Nguyên tử của năng lượng hạt nhân và vũ khí hạt nhân, nó vừa mở ra cả một vũ đài mới của bảng tuần hoàn, cho phép tổng hợp nhân tạo các nguyên tố nặng hơn uranium.

Sự phân hạch

Trong ‘mô hình giọt chất lỏng’ cổ điển của sự phân hạch, các nucleon được hình dung tương tác với nhau giống như các hạt trong một chất lỏng. Các đồng vị phóng xạ có thể phân hủy tự phát, thế nhưng sự phân hủy cũng có thể được kích hoạt bởi sự tác động của một neutron. Trong một số trường hợp, các neutron tản lạc được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ của sự phân hủy, kích hoạt một phản ứng dây chuyền.

Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành | Dan Green
Bản dịch của TVVL

<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 41)
21/03/2019
Sự chui hầm lượng tử Có hai cách chiến thắng rào thế Coulomb xung quanh một hạt nhân nguyên tử. Cách thứ nhất là thông qua
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 12)
20/03/2019
Siphon 250 tCN Ctesibius (285-222 tCN) Siphon là một cái ống cho phép chất lỏng chảy tháo từ một bể chứa sang một nơi khác.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 11)
20/03/2019
Pin Baghdad 250 tCN Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745–1827)   Vào năm 1800, nhà vật lí Italy Alessandro Volta phát minh ra
Trí tuệ nhân tạo có giải được các bí ẩn của vật lí lượng tử không?
18/03/2019
Dưới sự chỉ đạo của nhà sáng lập Mobileye Amnon Shashua, một nhóm nghiên cứu tại Khoa Kĩ thuật và Khoa học Máy tính thuộc
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 22)
17/03/2019
Sự tổng hợp hạt nhân sao Lí thuyết tổng hợp hạt nhân sao giải thích nguồn gốc của các nguyên tố hóa học và hàm lượng
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 21)
17/03/2019
Hóa học của các nguyên tố Các nhà giả kim, nhà hóa học và nhà vật lí đã cố gắng tìm hiểu bản chất của vật chất trong
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 10)
17/03/2019
Nỏ chữ thập 341 tCN Trải qua hàng thế kỉ, nỏ chữ thập là một thứ vũ khí sử dụng các định luật vật lí để gieo
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 32)
15/03/2019
SÚNG KÍP Súng trường cơ bản ngày ấy còn trải qua một thay đổi đáng kể trong thời kì này. Thay đổi xảy ra vào đầu thế

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com