Di Chris Deziel, aggiornato il 24 marzo 2022
Ogni nucleo atomico, ad eccezione dell'idrogeno, è composto da protoni e neutroni. Sebbene il nucleo sia troppo piccolo per essere visto, gli scienziati possono determinare il numero di neutroni in qualsiasi isotopo utilizzando la spettrometria di massa e i dati forniti dalla tavola periodica.
La massa totale di un atomo è essenzialmente la somma dei suoi protoni, neutroni e, in misura trascurabile, elettroni. Poiché gli elettroni pesano solo circa 1/1836 di un protone, possono essere ignorati quando si calcola il numero di neutroni. Di conseguenza, la massa atomica (in unità di massa atomica, amu) riflette solo la massa combinata di protoni e neutroni.
La tavola periodica elenca gli elementi in ordine crescente di numero di protoni, che è anche il numero atomico (Z). Direttamente sotto il simbolo dell'elemento c'è il numero atomico e, accanto ad esso, la massa atomica media. Questa media rappresenta tutti gli isotopi presenti in natura e spesso include una componente frazionaria.
Per trovare il conteggio tipico dei neutroni:
Massa atomica ≈ protoni + neutroni. Sottrai il numero atomico (protoni) dalla massa atomica arrotondata per ottenere il conteggio dei neutroni.
L'uranio è l'elemento 92. La sua massa atomica elencata è 238,039 amu. L'arrotondamento dà 238; sottrai 92 protoni e ottieni 146 neutroni. L'elevato rapporto neutroni-protoni è un fattore chiave nella radioattività dell'uranio.
Gli isotopi sono varianti di un elemento che differiscono solo per il numero di neutroni. Sebbene la maggior parte degli elementi abbia più isotopi (lo stagno ne ha dieci, lo xeno nove), la massa atomica di ciascun isotopo è un numero intero, che rappresenta il conteggio esatto di protoni e neutroni.
Ad esempio, il carbonio‑14 (C‑14) ha una massa di 14 amu. Con un numero atomico di 6, contiene 8 neutroni, due in più rispetto al C‑12 stabile, il che contribuisce al suo decadimento radioattivo.
Seguendo il semplice metodo di sottrazione sopra descritto, puoi determinare il numero di neutroni per qualsiasi elemento o isotopo che incontri.
