Estructura y características del núcleo atómico.

[juankorku55]

El atomo está formado por el núcleo atómico y la corteza. En el núcleo se encuentra el 99% de la masa del atomo y está formado por protones y neutrones, la corteza por electrones.
Pero aquí hablaré principalmente sobre los protones y los neutrones, sus características son las siguientes.
Protón ${p}^{+ }$
masa ${m}_{p }=1.007276$ u.m.a
carga ${q}_{p }=+e$

Neutrón ${n}^{0 }$
masa ${m}_{n }=1.008665$
no tiene carga eléctrica.
En estado libre el neutrón es inestable.
El núcleo puede ser considerado como una esfera aunque puede tomar la forma de un elipsoide.
En casos de que su forma se aproximara a la de una esfera, su radio vendría dado por esta fórmula:

$$R=1,3.{10}^{-15 } {A}^{1/3 }m$$

donde A es el número de nucleones.
Como el radio es proporcional al número de nucleones, la densidad de la sustancia es parecida a todos los nucleones.

Z es el número de protones que tiene el átomo.
El número másico es la suma de protones y neutrones del átomo.
Así, podemos deducir que la masa aproximada del nucleo atómico es ${A}_{mp }$ ya que la masa de los protones y los neutrones es muy parecida.
El número de neutrones N será igual al número de nucleones menos el número de protones.

$$N=A-Z$$

El núcleo de un elemento ( ${{X}_{Z } }^{N }$) por ejemplo del oxígeno , sería ${{O}_{8 } }^{16 }$ , 8 protones y por lo tanto 8 neutrones.
Existen varios tipos de nucleones.
-Átomos con igual A se llaman Isobaros. Ej: ${{Ar}_{18 } }^{40 }$ , ${{CA}_{20 } }^{40 }$
-Átomos con igual Z se llaman isótopos. Ej: ${{H}_{1 } }^{1 }$ , ${{H}_{1 } }^{2 }$ , ${{H}_{1 } }^{3 }$
-Átomos con igual N se llaman Isotonos. Ej: ${{C}_{6 } }^{13 }$ , ${{N}_{7 } }^{14 }$

Consideremos un núcleo de${{H}_{2 } }^{4 }$ y la masa de los protones y neutrones libres que lo constituyen.

-2protones ${{p}_{1 } }^{1 }\Rightarrow 2.{m}_{n } =2.1007276=2,014552$ u.m.a
${{He}_{2 } }^{4 }$ tiene
-2neutrones ${{n}_{1 } }^{0 }\Rightarrow 2.{m}_{n }= 2.1008665=2.01733$ u.m.a
Masa total = 4,031882 u.m.a
masa del núcleo ${{He}_{2 } }^{4 }$ resultante= 4,001523 u.m.a
La masa de los componentes libres es diferente a la masa restante del núcleo del átomo.
La causa de este hecho es que los nucleones desprenden energía al enlazarse, es la llamada energía de enlace. Teniendo en cuenta la ecuación de Einstein $E=m{c}^{2 }$, la energía de enlace se traduce como masa perdida.
En el caso del núcleo ${{He}_{2 } }^{4 }$ antes considerado, el defecto de masa es $\Delta m =4,031882-4,001523=0,630359$ u.m.a
La energía de enlace suele expresarse en MeV como 1 u.m.a es equivalente a 931,4 MeV. ${E}_{en }/A \approx 28,3 MeV$
La energía de enlace por nucleón ${E}_{en }/A$será en este caso ${E}_{en }/A \approx 7,1 MeV$
Cuanto mayor es la energía de enlace por nucleón, mayor es la estabilidad del nucleón.

[neometalero]

Creo que en realidad se les llama isótonos.

[juankorku55]

Isotono es la primera vez que lo oigo , he buscado en internet y pone:
La palabra isótono proviende del griego misma "extensión", pero actualmente es isótopo con p de protón y n de neutrón

[neometalero]

Me refiero a los isotones que tu nombras ahi, son isotonos y estan en cualquier libro de fisica y en la wikipedia para variar. Saludos