عدد البروتونات في نواة الذرة

كتابة ربا عبدالله - آخر تحديث: 19 نوفمبر 2020 , 17:11
عدد البروتونات في نواة الذرة

عدد البروتونات في نواة الذرة ؟ هو عدد محدد يتم تحديده بناءً على عدة أمور، وهو يدخل ضمن خصائص الجدول الدوري، حيث أنه يعبر عن هوية العنصر، ومن هذا المنطلق سنتعرف هذه المقالة عن  ما هي البروتونات، وما عدد البروتونات في نواة الذرة ، وأمثلة على حسابها بالإضافة إلى مجموعة آخرى من المعلومات 

البرتونات

الذرة هي أساس كل مادة، حيث تتكون المادة من نوع واحد أو أكثر من الذرات، وتم اكتشاف الذرة في عام  1981، وتوالت اكتشاف مكونات الذرة على مر السنين، حيث وجد أن الذرة تتكون من جسيمات عديدة وهي البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، حيث يعود اكتشاف البروتون إلى العالم طومسون، وكل من الجسيمات الثلاث تقع في منطقة محددة من الذرة حيث تقع البروتونات والنيترونات في نواة الذرة، وتقع الإلكترونات في مدارات تدور حول نواة الذرة، والبروتون هو جسيم دون ذري مستقر له شحنة موجبة تساوي في الحجم وحدة شحنة إلكترونية، وتبلغ كتلتها 1836 ضعف كتلة الإلكترون. [1]

عدد البروتونات في نواة الذرة

تشكل البروتونات جنبًا إلى جنب مع الجسيمات المحايدة كهربيًا والتي تسمى النيوترونات، جميع النوى الذرية باستثناء نواة الهيدروجين والتي تتكون من بروتون واحد فقط، وكل نواة عنصر كيميائي معين لها نفس عدد البروتونات، حيث يحدد هذا الرقم العدد الذري للعنصر بالإضافة إلى أن عدد البروتونات تساعد في تحديد موضع العنصر في الجدول الدوري، كما ويساوي عدد البروتونات في نواة الذرة عدد الإلكترونات، وعندما يساوي عدد البروتونات في النواة عدد الإلكترونات التي تدور حول النواة ، تكون الذرة متعادلة كهربائيًا، فبذلك عدد البروتونات في نواة الذرة تساوي عدد الإلكترونات وأيضًا تساوي العدد الذري. [1]

تاريخ اكتشاف البروتون 

وبعد التعرف على عدد البروتونات في نواة الذرة سنتطرق إلى تاريخ اكتشاف البروتون، حيث يعود تاريخ اكتشاف البروتون إلى بدايات اكتشاف مكونات التركيب الذري، وذلك أثناء دراسة تيارات الذرات الغازية المتأينة والجزيئات التي تم تجريد الإلكترونات منها، حيث حدد طومسون عام (1910) م  أن هناك جسيمًا موجبًا يساوي كتلة ذرة الهيدروجين، فيما بعد قبل العالم إرنست رذرفورد أن تكون نواة الهيدروجين كجسيم أولي، وأطلق عليها اسم البروتون، وفي أواخر القرن العشرين وبعد الفهم البنيوي لطبيعة البروتون ضمن مجموعة الجسيمات دون الذرية وهي النيترونات والإلكترونات، لقد ثبت فيما بعد أن البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات صغيرة جدًا وتصنف على أنها باريونات، وهي بالتالي جسيمات تتكون من ثلاث وحدات أولية من المادة تعرف بالكواركات. [1]

كيفية حساب عدد البروتونات

تتعد الطرق التي من خلالها يتم حساب عدد البروتونات في الذرة ، والتي من الممكن حسابها حسب المعطيات المعطاة، حيث يمكن حسابها إذا أعطي عدد الإلكترونات، وإذا أعطي في السؤال العدد الذري، أو إذا أعطي العدد الكتلي،  أو إذا أعطي رمز أي عنصر مع عدده الذري وعدده الكتلي، وفيما يأتي تبسيط لبعض هذه العلاقات:[1]

  • العدد الذري = عدد البروتونات.
  • عدد الإلكترونات = عدد البروتونات.
  • العدد الذري = عدد الإلكترونات = عدد البروتونات
  • العدد الكتلي = عدد البروتونات + عدد النيترونات.

مثال 1: لنأخذ مثال على عنصر الكريبتون Kr، حيث من الجدول الدوري نجد أن عدده الذري = 36

الحل: العدد الذري = عدد البروتونات، فبذلك عدد البروتونات تساوي 36 .

مثال 2 : اذا علمت أن العدد الكتلي لعنصر الكريبتون يساوي 84، وعدد النيترونات يساوي 48 فجد العدد الكتلي.

الحل: العدد الكتلي = عدد البروتونات + عدد النيترونات، فبذلك عدد البروتونات = 84- 48 = 36

استخدامات البروتونات

تتعدد استخدامات البروتونات وذلك بسبب تعدد خصائص البروتونات، وفيما يأتي أهم استخدامات البروتونات:[1]

  • تساعد في تحديد موضع العنصر في الجدول الدوري.
  • تُعطى البروتونات من الهيدروجين المتأين سرعات عالية في مسرعات الجسيمات. 
  • وتستخدم عادة كمقذوفات لإنتاج ودراسة التفاعلات النووية. 
  • البروتونات هي المكون الرئيسي للأشعة الكونية الأولية وهي من بين منتجات بعض أنواع التفاعلات النووية الاصطناعية.

وختامًا توصلنا إلى أن عدد البروتونات في نواة الذرة يساوي العدد الذري ويساوي عدد الإلكترونات، كما أنها تحدد هوية أي عنصر في الطبيعة.

المراجع

  1. ^ britannica.com , Proton , 19/11/2020
  2. ^ education.jlab.org , Questions and Answers , 19/11/2020
456 مشاهدة