Xem mã nguồn của Số khối

{{Vật lý hạt nhân}}
'''Số khối''' hay '''số hạt''', (ký hiệu ''A'', từ tiếng Đức ''Atomgewicht'' nghĩa là khối lượng nguyên tử),<ref>Jensen, William B. (2005). The Origins of the Symbols A and Z for Atomic Weight and Number. ''J. Chem. Educ.'' 82: 1764. [http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/123.%20A%20&%20Z.pdf link] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201202054900/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/123.%20A%20%26%20Z.pdf |date=2020-12-02 }}.</ref> còn được gọi là  '''số nucleon''', là tổng số [[proton]] và [[neutron]] (gọi chung là [[nucleon]]) trong một [[hạt nhân nguyên tử]]. Nó gần bằng [[Nguyên tử khối|khối lượng ''nguyên tử'' (còn gọi là ''đồng vị'']]) của [[Nguyên tử|nguyên tử được]] biểu thị bằng [[đơn vị khối lượng nguyên tử]]. Vì proton và neutron đều là [[baryon]] nên số khối ''A'' giống với [[Số Baryon|số baryon]] ''B'' của hạt nhân (và của cả nguyên tử hoặc [[ion]]). Số khối là khác nhau đối với mỗi [[đồng vị]] khác nhau của một [[nguyên tố hóa học]]. Do đó, hiệu giữa số khối và [[số nguyên tử]]&nbsp;''Z'' là [[số nơtron]] (''N'') trong một hạt nhân nhất định: {{Nowrap|1=''N'' = ''A'' − ''Z''}}, hay ''A = Z + N''<ref>{{Chú thích web|url=http://education.jlab.org/qa/pen_number.html|tựa đề=How many protons, electrons and neutrons are in an atom of krypton, carbon, oxygen, neon, silver, gold, etc...?|nhà xuất bản=Thomas Jefferson National Accelerator Facility|ngày truy cập=2008-08-27}}</ref>

Số khối được viết sau tên nguyên tố hoặc dưới dạng ký tự [[Chỉ số trên|trên]] bên trái ký hiệu của nguyên tố. Ví dụ, đồng vị phổ biến nhất của [[Carbon|cacbon]] là [[Carbon-12|cacbon-12]], hoặc <sup>12</sup>C, có 6 proton và 6 neutron. Ký hiệu đồng vị đầy đủ cũng sẽ có số nguyên tử (''Z'') dưới dạng chỉ số con ở bên trái của ký hiệu nguyên tố ngay bên dưới số khối:<math>{}_{6}^{12}\mathrm{C}</math>.<ref>{{Chú thích web|url=http://www.fordhamprep.org/gcurran/sho/sho/lessons/lesson35.htm|tựa đề=Elemental Notation and Isotopes|nhà xuất bản=Science Help Online|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20080913063710/http://www.fordhamprep.org/gcurran/sho/sho/lessons/lesson35.htm|ngày lưu trữ=2008-09-13|url-status=dead|ngày truy cập=2008-08-27}}</ref>

== Sự thay đổi số khối trong phân rã phóng xạ ==
Các loại [[Phóng xạ|phân rã phóng xạ]] khác nhau được đặc trưng bởi sự thay đổi của chúng về số khối cũng như [[số nguyên tử]], theo [[định luật dịch chuyển phóng xạ của Fajans và Soddy]]. Ví dụ, [[Urani 238|uranium-238]] thường bị phân rã bởi phân rã [[Phân rã alpha|alpha]], trong đó hạt nhân mất đi hai neutron và hai proton dưới dạng một [[hạt alpha]]. Như vậy số hiệu nguyên tử và số nơtron mỗi loại giảm đi 2 (''Z'' : 92 → 90, ''N'' : 146 → 144), do đó số khối giảm 4 (''A'' = 238 → 234); kết quả là một nguyên tử [[Thorium-234|thori-234]] và một hạt alpha (<math>{}_{2}^{4}\mathrm{He}</math>):<ref name="suchocki">Suchocki, John. ''Conceptual Chemistry'', 2007. Page 119.</ref>
{| border="0"
|{{nuclide|urani|238}}&nbsp;
|→&nbsp;
|{{nuclide|thori|234}}&nbsp;
| +&nbsp;
|{{nuclide|heli|4|charge=2+}}
|
|}
Mặt khác, [[Carbon-14|carbon-14 bị]] phân rã với [[phân rã beta]], theo đó một nơtron được biến đổi thành một proton với sự phát xạ của một [[Electron|điện tử]] và một [[Neutrino|phản neutrino]]. Như vậy số hiệu nguyên tử tăng 1 (''Z'' : 6 → 7) và giữ nguyên số khối (''A'' = 14), còn số nơtron giảm 1 (''N'' : 8 → 7).<ref>{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/homeworkhelpersc0000curr|title=Homework Helpers|last=Curran|first=Greg|publisher=Career Press|year=2004|isbn=1-56414-721-5|pages=[https://archive.org/details/homeworkhelpersc0000curr/page/78 78–79]|url-access=registration}}</ref> Nguyên tử tạo thành là [[Đồng vị của nitơ|nitơ-14]], với bảy proton và bảy neutron:
{| border="0"
|{{nuclide|cacbon|14}}&nbsp;
|→&nbsp;
|{{nuclide|nitơ|14}}&nbsp;
| +&nbsp;
|{{SubatomicParticle|Electron}}&nbsp;
| +&nbsp;
|{{SubatomicParticle|Electron Antineutrino}}
|}
Sự phân rã beta có thể xảy ra bởi vì các [[Isobar (nuclide)|isobar]]<ref name="isobar">Atoms with the same mass number.</ref> có sự khác biệt về khối lượng theo thứ tự của một vài [[khối lượng điện tử]]. Nếu có thể, một [[nuclide]] sẽ trải qua quá trình phân rã beta thành một isobar liền kề có khối lượng thấp hơn. Trong trường hợp không có các chế độ phân rã khác, một dòng phân rã beta kết thúc tại isobar [[Dòng ổn định beta|có khối lượng nguyên tử thấp nhất]].

Một dạng phân rã phóng xạ khác mà không thay đổi số khối là phát xạ [[tia gamma]] từ [[đồng phân hạt nhân]] hoặc [[Có thể di chuyển được|trạng thái]] kích thích siêu bền của hạt nhân nguyên tử. Vì tất cả các proton và nơtron không thay đổi trong hạt nhân trong quá trình này, nên số khối cũng không đổi.

== Số khối và khối lượng đồng vị ==
Số khối cho phép ước tính [[Nguyên tử khối|khối lượng đồng vị]] đo bằng [[đơn vị khối lượng nguyên tử]] (u). Đối với <sup>12</sup>C, khối lượng đồng vị chính xác là 12, vì đơn vị khối lượng nguyên tử được xác định là 1/12 khối lượng của <sup>12</sup>C. Đối với các đồng vị khác, khối lượng của đồng vị thường nằm trong khoảng 0,1 u so với số khối. Ví dụ, <sup>35</sup>Cl (17 proton và 18 nơtron) có số khối là 35 và khối lượng đồng vị là 34,96885. Sự khác biệt của khối lượng đồng vị thực tế trừ đi số khối của một nguyên tử được gọi là [[Dư thừa khối lượng (hạt nhân)|khối lượng dư]],<ref>{{Chú thích web|url=https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03719|tựa đề=mass excess, Δ|nhà xuất bản=International Union of Pure and Applied Chemistry|ngày truy cập=2021-01-13}}</ref> đối với <sup>35</sup>Cl là –0,03115. Không nên nhầm lẫn thừa khối lượng với [[Năng lượng liên kết hạt nhân|sai biệt khối lượng]], vốn là sự khác biệt giữa khối lượng của nguyên tử và các hạt cấu thành của nó (cụ thể là [[proton]], [[neutron]] và [[electron]]).

Có hai lý do cho sự dư thừa khối lượng:

# Neutron nặng hơn một chút so với proton. Điều này làm tăng khối lượng của các hạt nhân có nhiều neutron hơn proton so với thang đơn vị khối lượng nguyên tử dựa trên <sup>12</sup>C với số proton và neutron bằng nhau.
# [[Năng lượng ràng buộc|Năng lượng liên kết]] hạt nhân khác nhau giữa các hạt nhân. Một hạt nhân có năng lượng liên kết lớn hơn thì có tổng năng lượng thấp hơn, và do đó có khối lượng thấp hơn theo quan hệ [[Sự tương đương khối lượng–năng lượng|tương đương khối lượng-năng lượng]] của Einstein ''E'' = ''mc''<sup>2</sup>. Đối với <sup>35</sup>Cl, khối lượng đồng vị nhỏ hơn 35, vì vậy đây phải là yếu tố chi phối.

== Khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố ==
Không nên nhầm lẫn số khối với [[khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn]] (còn gọi là [[khối lượng nguyên tử]]) của một nguyên tố, là tỷ số giữa khối lượng nguyên tử trung bình của các đồng vị khác nhau của nguyên tố đó ([[Đơn vị khối lượng nguyên tử|khối lượng theo khối lượng riêng) với đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất.]]<ref>{{Chú thích web|url=https://goldbook.iupac.org/terms/view/R05258|tựa đề=IUPAC Definition of Relative Atomic Mass|nhà xuất bản=International Union of Pure and Applied Chemistry|ngày truy cập=2021-01-13}}</ref> Khối lượng nguyên tử là một ''khối lượng'' thực tế (được coi là tương đối, tức là một tỷ lệ), trong khi số khối là một ''số đếm'' (và do đó là một số nguyên).

Giá trị trung bình có trọng số này có thể khá khác với các giá trị gần nguyên cho các khối lượng đồng vị riêng lẻ. Ví dụ, có hai [[Đồng vị của clo|đồng vị]] chính của [[clo]]: clo-35 và clo-37. Trong bất kỳ mẫu clo nhất định nào chưa bị phân tách khối lượng sẽ có khoảng 75% nguyên tử clo là clo-35 và chỉ 25% nguyên tử clo là clo-37. Điều này cho phép clo có khối lượng nguyên tử tương đối là 35,5 (thực tế là 35,4527g/[[mol]]).

Hơn nữa, khối lượng trung bình có trọng số có thể gần số nguyên, nhưng đồng thời không tương ứng với khối lượng của bất kỳ đồng vị tự nhiên nào. Ví dụ, [[brom]] chỉ có hai đồng vị bền, <sup>79</sup>Br và <sup>81</sup>Br, với hiện diện tự nhiên với các tỷ lệ gần bằng nhau, dẫn đến khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn của brom gần bằng 80 (79,904 g/mol),<ref>{{Chú thích web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl|tựa đề=Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements|nhà xuất bản=NIST}}</ref> mặc dù [[Đồng vị của brom|đồng vị <sup>80</sup>Br]] với khối lượng như vậy là không bền.

==Tham khảo==
{{tham khảo}}
{{sơ khai}}

[[Thể loại:Hóa học]]
[[Thể loại:Bảng tuần hoàn]]
[[Thể loại:Thuộc tính hóa học]]