Bài 1. Cấu trúc hạt nhân

Mô hình nguyên tử bánh mận của Joseph John Thomson, đề xuất vào năm 1904, đã được kiểm chứng thông qua một loạt các thí nghiệm điện tử, đặc biệt là thí nghiệm hạt Rutherford.

Thí nghiệm hạt Rutherford: Thí nghiệm hạt Rutherford, được tiến hành bởi Ernest Rutherford vào năm 1909, đã cung cấp bằng chứng rõ ràng nhất cho mô hình nguyên tử bánh mận của Thomson. Trong thí nghiệm này, các hạt alpha (hạt Helium với điện tích dương) được bắn vào một mẫu vật chứa nguyên tử và phát hiện các hạt alpha đã bị phản xạ hoặc hạt alpha đã bị giảm tốc sau khi đi qua mẫu vật. Kết quả cho thấy rằng điện tích dương tập trung ở một vùng nhỏ trong nguyên tử, chỉ phát hiện được từ sự va chạm giữa các hạt alpha và điện tích dương này, trong khi electron phân tán khắp không gian, tương thích với mô hình bánh mận của Thomson.

Những bằng chứng từ thí nghiệm này đã giúp xác nhận và kiểm chứng mô hình nguyên tử bánh mận của Thomson, một bước quan trọng trong việc hiểu về cấu trúc của nguyên tử và phát triển của lý thuyết nguyên tử.

Trong thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford, các hạt α (hạt Helium với điện tích dương) được bắn vào mẫu vật chứa nguyên tử, trong trường hợp này là một lá vàng mỏng. Khi các hạt α đi qua mẫu vật, một phần chúng bị phản xạ lại, trong khi một phần khác bị giảm tốc và thay đổi hướng do tương tác với các thành phần của nguyên tử, tuy nhiên phần lớn các hạt vẫn đi thẳng và không bị đổi hướng, do đó ông đã kết luận rằng hầu hết khối lượng và tất cả điện tích dương của nguyên tử tập trung ở một vùng nhỏ tại trung tâm của nguyên tử, gọi là hạt nhân.

Do đó, bằng chứng từ thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford đã cho thấy rằng hạt nhân có kích thước rất nhỏ nhưng tập trung toàn bộ điện tích dương và phần lớn khối lượng của nguyên tử.

1. Hạt nhân \({}_{30}^{67}Zn\) có 67 nucleon, 30 proton và 37 neutron

2. Điện tích của hạt nhân \({}_{30}^{67}Zn\) là +37

Chlorine trong tự nhiên có:

\({}_{17}^{35}Cl\) có khối lượng nguyên tử m = 34,96885 u và chiếm 75,77%, \({}_{17}^{37}Cl\) có khối lượng nguyên tử m = 36,96590 u và chiếm 24,23%.

Do đó ta có công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố chlorine:

\(\frac{{34,96885.75,77 + 36,96590.24,23}}{{100}} = 35,45u\)

Khối lượng riêng của hạt nhân: \(\rho  = \frac{m}{V} = \frac{{A.1,{{66.10}^{ - 27}}}}{{\frac{4}{3}\pi R_0^3A}} = \frac{{1,{{66.10}^{ - 27}}}}{{\frac{4}{3}\pi {{(1,{{2.10}^{ - 15}})}^3}}} = 0,{23.10^{18}}kg/{m^3}\)

Khối lượng riêng của hạt nhân rất lớn so với khối lượng riêng của vàng