L'Àtom i la Radioactivitat: Estructura, Isòtops i Processos Nuclears

Parts de l'Àtom

L'àtom es compon de dues parts principals:

• Nucli: La part central de l'àtom.
• Escorça: La regió exterior que envolta el nucli.

Partícules de l'Àtom: Càrrega i Massa

L'àtom està format per tres tipus de partícules subatòmiques:

• Protons: Tenen una càrrega positiva. La seva massa és pràcticament igual que la dels neutrons. El nombre de protons defineix l'element químic (nombre atòmic Z).
• Electrons: Tenen una càrrega negativa. La seva massa és molt més petita que la dels protons i neutrons. En un àtom neutre, el nombre d'electrons és igual al nombre de protons.
• Neutrons: Són partícules sense càrrega elèctrica. La seva massa és pràcticament igual que la dels protons.

La mida del nucli és, aproximadament, 10.000 vegades més petita que la de l'àtom.

Ions: Cations i Anions

Si un àtom elèctricament neutre guanya o perd electrons, es converteix en un ió.

Anions

Si un àtom guanya electrons, es converteix en un anió (ió amb càrrega negativa).

Exemple: Si l'àtom de clor (Cl) guanya un electró, passa a ser l'anió Cl⁻.

Cations

Si un àtom perd electrons, es converteix en un catió (ió amb càrrega positiva).

Exemple: Si l'àtom de sodi (Na) perd un electró, passa a ser el catió Na⁺.

Isòtops: Definició i Exemples

Els isòtops són àtoms del mateix element químic que tenen masses diferents.

Més precisament, els isòtops d'un element químic són àtoms d'aquest element amb el mateix nombre atòmic Z (nombre de protons) però amb diferent nombre màssic A (suma de protons i neutrons).

Això implica que tenen un nombre de neutrons diferent, resultant en un nombre màssic (A) diferent.

Exemple: En el cas de l'hidrogen, trobem tres isòtops:

• Hidrogen (Proti): 1 protó / 1 electró
• Deuteri: 1 protó / 1 electró / 1 neutró
• Triti: 1 protó / 1 electró / 2 neutrons

Càlcul de Z, A, Protons i Neutrons

Per a la pràctica, consulteu els exercicis relacionats amb el càlcul i la identificació del nombre atòmic (Z) i el nombre màssic (A), així com el nombre de protons i neutrons.

Càlcul de la Massa Atòmica Relativa

Consulteu els exercicis pràctics sobre el càlcul de la massa atòmica relativa.

Radioactivitat: Fissió, Fusió i Aplicacions

La radioactivitat és un procés en què els nuclis d'alguns elements químics, a causa de la seva inestabilitat, es desintegren i emeten radiació.

La desintegració radioactiva és el procés que experimenten els nuclis d'alguns àtoms, que fa que emetin radiació.

Aquests àtoms s'anomenen isòtops radioactius.

Tipus de Radiació

• Radiació Alfa (α): Consisteix en nuclis d'heli (dos protons i dos neutrons).
• Radiació Beta (β): Són electrons o positrons emesos a gran velocitat.
• Radiació Gamma (γ): És una radiació electromagnètica d'alta energia, similar als raigs X o la llum visible, però amb longituds d'ona molt més curtes.

Fissió Nuclear

La fissió nuclear genera energia mitjançant la divisió de nuclis d'àtoms pesants.

Fusió Nuclear

La fusió nuclear allibera energia quan dos nuclis lleugers es fusionen per formar un nou àtom més pesant.