A atommag meghatározása a kémiában

A kémiában a mag a pozitív töltésű központ atom a következőket tartalmazza protonok és neutronok. "Atommagként" is ismert. A "mag" szó a latin szóból származik sejtmag, amely a szó egyik formája Nux, ami diót vagy magot jelent. A kifejezést 1844-ben megalkotta Michael Faraday, hogy leírja egy atom központját. A mag, annak összetétele és tulajdonságai vizsgálatában részt vevő tudományokat atomfizikának és nukleáris kémiának nevezzük.

A protonokat és a neutronokat a erős nukleáris erő. Az elektronok, noha vonzódnak a maghoz, olyan gyorsan mozognak, hogy körülötte esnek, vagy távolról keringnek. A mag pozitív elektromos töltése a protonokból származik, míg a neutronoknak nincs nettó elektromos töltése. Az atom szinte teljes tömegét a mag tartalmazza, mivel a protonok és a neutronok tömege sokkal nagyobb, mint az elektronok. Az atommagban lévő protonok száma meghatározza annak azonosságát, mint egy adott elem atomja. A neutronok száma határozza meg, hogy az elem melyik izotópja az atom.

Egy atommag sokkal kisebb, mint az atom teljes átmérője, mivel az elektronok távol lehetnek az atom központjától. A hidrogénatom 145 000-szer nagyobb, mint a magja, míg az uránatom körülbelül 23 000-szer nagyobb, mint a magja. A hidrogénmag a legkisebb mag, mert magányos protonból áll. 1,75 femtométer (1,75 x 10^-15 m). Az uránatom ezzel szemben számos protont és neutronot tartalmaz. Magja körülbelül 15 femtométer.

A protonokat és a neutronokat általában össze vannak tömörítve és gömbökre egyenletesen elosztva. Ez azonban a tényleges szerkezet egyszerűsítése. Minden nukleon (proton vagy neutron) elfoglalhat egy bizonyos energiaszintet és számos helyet. Noha a mag lehet gömb alakú, ez lehet körte alakú, rögbi gömb alakú, diszkó alakú vagy háromszög is.

A mag protonjai és neutronjai baryonok, amelyek alkotják kisebb szubatomi részecskék, amelyet kvarkoknak hívnak. Az erős erő rendkívül rövid hatótávolságú, tehát a protonok és a neutronoknak nagyon közel kell állniuk egymáshoz, hogy kötődhessenek. A vonzó erős erő legyőzi a hasonló töltésű protonok természetes visszatérését.

A protonok és a neutronok mellett létezik egy harmadik típusú baryon is, amelyet hiperonnak hívnak. A hiperon legalább egy furcsa kvarkot tartalmaz, míg a protonok és a neutronok fel és le kvarkokat tartalmaznak. A magot, amely protonokat, neutronokat és hiperoneket tartalmaz, hipernukleusznak nevezzük. Az atommag ilyen típusát a természetben még nem látották, de fizikai kísérletek során alakították ki.

Az atommag egy másik típusa a halogénmag. Ez egy magmag, amelyet protonok vagy neutronok keringő hala veszi körül. A halogénmag sokkal nagyobb átmérőjű, mint egy tipikus mag. Sokkal instabilabb, mint egy normál mag. A halogénmag példáját megfigyelték a lítium-11-ben, amelynek magja 6 neutronból és 3 protonból áll, és 2 független neutront tartalmazó halogénből áll. A mag felezési ideje 8,6 milliszekundum. Számos nuklidról megfigyelték, hogy halogénmaggal rendelkezik, amikor gerjesztett állapotban vannak, de nem akkor, amikor alapállapotban vannak.

források:

• M. Május (1994). "Legfrissebb eredmények és irányok a hipernukleáris és a kaonfizikában". A-ban Pascolini. XIII. PAN.: Részecskék és magok. World Science. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402
• W. Nörtershäuser, a Be nukleáris töltöttségi sugarai és az egyneutron Halo atommag, Fizikai áttekintő levelek, 102: 6, 2009. február 13.