Phương pháp · Mô hình nguyên tử, cấu tạo hạt nhân và đồng vị · Vật lý 12

01Phương pháp giải theo dạng

Đọc kí hiệu $^{A}_{Z}\text{X}$ : số trên là $A$ , số dưới là $Z$ .
Số proton $=Z$ ; số neutron $N=A-Z$ ; số nucleon $=A$ ; số electron của nguyên tử trung hoà $=Z$ .
Hai hạt nhân là đồng vị khi cùng $Z$ , khác $A$ . Hai hạt nhân cùng $A$ khác $Z$ không phải đồng vị.
Viết kí hiệu từ dữ kiện: biết $A$ và $Z$ thì tra tên nguyên tố theo $Z$ ; biết $N$ và $Z$ thì $A=N+Z$ .

Tính số mol $n=\dfrac mA$ ( $m$ tính bằng gam, $A$ lấy theo số khối, đơn vị g/mol).
Số nguyên tử $N_{\text{nt}}=n\,N_A=\dfrac mA N_A$ với $N_A=6{,}02\cdot10^{23}\,\text{mol}^{-1}$ .
Mỗi nguyên tử có $Z$ proton, $A-Z$ neutron, $A$ nucleon: nhân số nguyên tử với các số đó.
Khối lượng một hạt nhân: $m\approx A\cdot1{,}66\cdot10^{-27}\,\text{kg}$ .

Hạt $\alpha$ (điện tích $2e$ ) bắn thẳng vào hạt nhân điện tích $Ze$ . Ở điểm gần nhất, toàn bộ động năng $K$ chuyển thành thế năng điện: $K=k\dfrac{(2e)(Ze)}{d}$ .
Dùng $k e^2=1{,}44\,\text{MeV·fm}$ (với $1\,\text{fm}=10^{-15}\,\text{m}$ ): $d=\dfrac{2Z\cdot1{,}44}{K}\ \text{(fm, khi }K\text{ tính bằng MeV)}$ . Đây là chặn trên cho bán kính hạt nhân: bán kính thật nhỏ hơn hoặc bằng $d$ .
Bán kính hạt nhân cỡ $R\approx R_0A^{1/3}$ với $R_0\approx1{,}2\,\text{fm}$ ; thể tích tỉ lệ với $A$ , nên khối lượng riêng hạt nhân gần như như nhau với mọi hạt nhân: $\rho=\dfrac{A\cdot1{,}66\cdot10^{-27}}{\dfrac43\pi R^3}\approx2\cdot10^{17}\,\text{kg/m}^3$ .

Lỗi	Vì sao sai	Cách tránh
Tính $N=A+Z$	$A$ đã gồm cả proton lẫn neutron	$N=A-Z$
Cho đồng vị là cùng $A$	Đồng vị cùng $Z$ , khác $A$	Nhìn số dưới
Nhầm $A$ với $Z$ khi đọc kí hiệu	Số trên là $A$	Nhớ "A trên, Z dưới"
Dùng khối lượng mol theo kg/mol mà quên đổi	Lệch $10^3$	Dùng gam với g/mol
Quên nhân $Z$ (hay $A-Z$ ) khi đếm proton, neutron	Mỗi nguyên tử có nhiều hạt	Nhân số nguyên tử với $Z$ , $N$ , $A$
Nhầm fm với nm	$1\,\text{fm}=10^{-15}\,\text{m}$ còn $1\,\text{nm}=10^{-9}\,\text{m}$	Đổi về mét trước