Química

Definição de Núcleo em Química

Definição do Núcleo

Na química, um núcleo é o centro carregado positivamente do átomo que consiste em  prótons e nêutrons . É também conhecido como o “núcleo atômico”. A palavra “núcleo” vem do núcleo da palavra latina , que é uma forma da palavra nux , que significa nozes ou nozes. O termo foi cunhado em 1844 por Michael Faraday para descrever o centro de um átomo. As ciências envolvidas no estudo do núcleo, sua composição e características são chamadas de física nuclear e química nuclear.

Protons e nêutrons são mantidos unidos pela força nuclear forte . Os elétrons, embora atraídos para o núcleo, se movem tão rápido que se aproximam ou orbitam a distância. A carga elétrica positiva do núcleo vem dos prótons, enquanto os nêutrons não possuem carga elétrica líquida. Quase toda a massa de um átomo está contida no núcleo, já que os prótons e os nêutrons têm muito mais massa que os elétrons. O número de prótons em um núcleo atômico define sua identidade como um átomo de um elemento específico. O número de neutrões determina qual isótopo de um elemento do átomo.

Tamanho do Núcleo Atômico

O núcleo de um átomo é muito menor do que o diâmetro geral do átomo porque os elétrons podem estar distantes do centro do átomo. Um átomo de hidrogênio é 145 mil vezes maior do que o seu núcleo, enquanto um átomo de urânio é cerca de 23,000 vezes maior do que o seu núcleo. O núcleo de hidrogênio é o núcleo mais pequeno porque consiste em um próton solitário.

É 1,75 femtometers (1,75 x 10 -15 m). O átomo de urânio, ao contrário, contém muitos prótons e nêutrons. Seu núcleo é de cerca de 15 femtometers.

Arranjo de prótons e neutrons no núcleo

Os prótons e os nêutrons são geralmente representados como compactados em conjunto e uniformemente espaçados em esferas. No entanto, esta é uma simplificação excessiva da estrutura real.

Cada nucleão (protão ou nêutron) pode ocupar um certo nível de energia e uma variedade de locais. Enquanto um núcleo pode ser esférico, também pode ser em forma de pêra, rugby em forma de bola, em forma de disco ou triaxial.

Os prótons e os nêutrons do núcleo são bônons compostos por partículas subatômicas menores , chamadas quarks. A força forte tem um alcance extremamente curto, de modo que os prótons e os nêutrons devem estar muito próximos uns dos outros para serem encadernados. A força forte atrativa supera a repulsão natural dos prótons carregados.

Hypernucleus

Além de prótons e nêutrons, há um terceiro tipo de baryon chamado hiperônimo. Um hiperônimo contém pelo menos um quark estranho, enquanto os prótons e os nêutrons consistem em quarks para cima e para baixo. Um núcleo que contém prótons, nêutrons e hiperonsia é chamado de hipernucleo. Este tipo de núcleo atômico não foi visto na natureza, mas foi formado em experimentos físicos.

Núcleo Halo

Outro tipo de núcleo atômico é um núcleo de halo. Este é um núcleo núcleo que é cercado por um halo em órbita de prótons ou nêutrons. Um núcleo de halo tem um diâmetro muito maior do que um núcleo típico. É também muito mais instável do que um núcleo normal. Um exemplo de um núcleo de halo foi observado em lítio-11, que possui um núcleo constituído por 6 nêutrons e 3 prótons, com um halo de 2 neutrons independentes.

A meia-vida do núcleo é de 8,6 milissegundos. Vários nuclides foram vistos como tendo um núcleo de halo quando estão no estado excitado, mas não quando estão no estado fundamental.

Referências :

M. May (1994). “Resultados recentes e direções em física hipernuclear e kaon”. Em A. Pascolini. PAN XIII: Partículas e Núcleos. World Scientific. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402

W. Nörtershäuser, radar de carga nuclear de  7,9,10 Be e the One-Neutron Halo Nucleus  11 Be,  Physical Review Letters , 102: 6, 13 de fevereiro de 2009,

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