นิวตรอนและปรอท

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง นิวตรอนและปรอท

นิวตรอน vs. ปรอท

นิวตรอน (neutron) เป็น อนุภาคย่อยของอะตอม ตัวหนึ่ง มีสัญญลักษณ์ n หรือ n0 ที่ไม่มี ประจุไฟฟ้า และมีมวลใหญ่กว่ามวลของ โปรตอน เล็กน้อย โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวมีมวลประมาณหนึ่งหน่วย มวลอะตอม โปรตอนและนิวตรอนประกอบกันขึ้นเป็น นิวเคลียส ของหนึ่งอะตอม และทั้งสองตัวนี้รวมกันเรียกว่า นิวคลีออน คุณสมบัติของพวกมันถูกอธิบายอยู่ใน ฟิสิกส์นิวเคลียร์ นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนจำนวน Z ตัว โดยที่ Z จะเรียกว่า เลขอะตอม และนิวตรอนจำนวน N ตัว โดยที่ N คือ เลขนิวตรอน เลขอะตอมใช้กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของอะตอม และเลขนิวตรอนใช้กำหนด ไอโซโทป หรือ นิวไคลด์ คำว่าไอโซโทปและนิวไคลด์มักจะถูกใช้เป็นคำพ้อง แต่พวกมันหมายถึงคุณสมบัติทางเคมีและทางนิวเคลียร์ตามลำดับ เลขมวล ของอะตอมใช้สัญลักษณ์ A จะเท่ากับ Z+N ยกตัวอย่างเช่น คาร์บอนมีเลขอะตอมเท่ากับ 6 และคาร์บอน-12 ที่เป็นไอโซโทปที่พบอย่างมากมายของมันมี 6 นิวตรอนขณะคาร์บอน-13 ที่เป็นไอโซโทปที่หายากของมันมี 7 นิวตรอน องค์ประกอบบางอย่างจะเกิดขึ้นเองในธรรมชาติโดยมีไอโซโทปที่เสถียรเพียงหนึ่งตัว เช่นฟลูออรีน (ดู นิวไคลด์ที่เสถียร) องค์ประกอบอื่น ๆ จะเกิดขึ้นโดยมีไอโซโทปที่เสถียรเป็นจำนวนมาก เช่นดีบุกที่มีสิบไอโซโทปที่เสถียร แม้ว่านิวตรอนจะไม่ได้เป็นองค์ประกอบทางเคมี มันจะรวมอยู่ใน ตารางของนิวไคลด์ ภายในนิวเคลียส โปรตอนและนิวตรอนจะยึดเหนี่ยวอยู่ด้วยกันด้วย แรงนิวเคลียร์ และนิวตรอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความมั่นคงของนิวเคลียส นิวตรอนถูกผลิตขึ้นแบบทำสำเนาในปฏิกิริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น และ นิวเคลียร์ฟิชชัน พวกมันเป็นผู้สนับสนุนหลักใน การสังเคราะห์นิวเคลียส ขององค์ประกอบทางเคมีภายในดวงดาวผ่านกระบวนการฟิวชัน, ฟิชชั่นและ การจับยึดนิวตรอน นิวตรอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ในทศวรรษหลังจากที่นิวตรอนที่ถูกค้นพบในปี 1932 นิวตรอนถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการกลายพันธ์ของนิวเคลียส (nuclear transmutation) ในหลายประเภท ด้วยการค้นพบของ นิวเคลียร์ฟิชชัน ในปี 1938 ทุกคนก็ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่า ถ้าการฟิชชันสามารถผลิตนิวตรอนขึ้นมาได้ นิวตรอนแต่ละตัวเหล่านี้อาจก่อให้เกิดฟิชชันต่อไปได้อีกในกระบวนการต่อเนื่องที่เรียกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ เหตุการณ์และการค้นพบเหล่านี้นำไปสู่​​เครื่องปฏิกรณ์ที่ยั่งยืนด้วยตนเองเป็นครั้งแรก (Chicago Pile-1, 1942) และอาวุธนิวเคลียร์ครั้งแรก (ทรินิตี้ 1945) นิวตรอนอิสระหรือนิวตรอนอิสระใด ๆ ของนิวเคลียสเป็นรูปแบบหนึ่งของ การแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน ดังนั้นมันจึงเป็นอันตรายต่อชีวภาพโดยขึ้นอยู่กับปริมาณที่รับ สนาม "พื้นหลังนิวตรอน" ขนาดเล็กในธรรมชาติของนิวตรอนอิสระจะมีอยู่บนโลก ซึ่งเกิดจากมิวออนรังสีคอสมิก และจากกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติขององค์ประกอบที่ทำฟิชชันได้ตามธรรมชาติในเปลือกโลก แหล่งที่ผลิตนิวตรอนโดยเฉพาะเช่นเครื่องกำเนิดนิวตรอน, เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อการวิจัยและแหล่งผลิตนิวตรอนแบบสปอลเลชัน (Spallation Source) ที่ผลิตนิวตรอนอิสระสำหรับการใช้งานในการฉายรังสีและในการทดลองการกระเจิงนิวตรอน คำว่า "นิวตรอน" มาจากภาษากรีก neutral ที่แปลว่า เป็นกลาง เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นผู้ตั้งทฤษฎีการมีอยู่ของนิวตรอนเมื่อปี ค.ศ. 1920 โดยเขาพบว่าอะตอมของธาตุทุกชนิด เลขมวลจะมีค่าใกล้เคียงกับ 2 เท่าของเลขอะตอมเสมอ จึงสันนิษฐานได้ว่ามีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งที่ยังไม่ถูกค้น. ปรอท (Mercury; Hydragyrum) เป็นธาตุเคมีสัญลักษณ์ Hg และเลขอะตอมเท่ากับ 80 รู้จักกันทั่วไปในชื่อ ควิกซิลเวอร์ (quicksilver) และมีชื่อเดิมคือ ไฮดราเจอรัม (hydrargyrum) ปรอทเป็นโลหะหนักสีเงินในบล็อก-d เป็นธาตุโลหะชนิดเดียวที่เป็นของเหลวในที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ธาตุอื่นอีกธาตุหนึ่งที่เป็นของเหลวภายใต้สภาวะเช่นนี้คือ โบรมีน แม้ว่าโลหะอย่างซีเซียม แกลเลียม และรูบิเดียมจะละลายที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง ปรอทพบได้ทั่วโลก ส่วนใหญ่พบในรูปซินนาบาร์ (เมอร์คิวริกซัลไฟด์) เมอร์คิวริกซัลไฟด์บริสุทธิ์เป็นผงสีแดงชาด ได้จากปฏิกิริยาของปรอท (เกิดจากรีดักชันจากซินนาบาร์) กับกำมะถัน หากสัมผัส สูดดมไอ หรือทานอาหารทะเลที่ปนเปื้อนปรอทที่ละลายน้ำ (เช่น เมอร์คิวริกคลอไรด์ หรือเมธิลเมอร์คิวรี) อาจเกิดเป็นพิษได้ ปรอทมักใช้ประโยชน์ในเทอร์โมมิเตอร์ บารอมิเตอร์ มาโนมิเตอร์ สฟิกโมมาโนมิเตอร์ โฟลตวาล์ว สวิตช์ปรอท ปรอทรีเลย์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และอุปกรณ์อื่น ๆ แม้ว่ายังมีประเด็นเรื่องพิษที่อาจทำให้เทอร์โมมิเตอร์และสฟิกโมมาโนมิเตอร์ไม่ถูกนำมาใช้อีก แต่จะใช้แอลกอฮอล์ หรือแก้วที่เติมกาลินสแตน หรือเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเทอร์มิสเตอร์ หรืออินฟราเรดแทน เช่นเดียวกัน สฟิกโมมาโนมิเตอร์ถูกแทนด้วยเกจความดันเชิงกลและเกจรับความตึงอิเล็กทรอนิกส์ ปรอทยังคงมีใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และสารอะมัลกัมสำหรับอุดฟันในบางท้องที่ ปรอทนำมาใช้ผลิตแสงสว่าง กล่าวคือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไอปรอทในหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์จะสร้างแสงอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น ก่อให้เกิดฟอสเฟอร์ ทำให้หลอดเรืองแสง และเกิดเป็นแสงสว่างขึ้นม.

การจับยึดอิเล็กตรอน

องรูปแบบของการจับยึดอิเล็กตรอน ''บน'': นิวเคลียสดูดซับอิเล็กตรอน ''ล่างซ้าย'': อิเล็กตรอนรอบนอกเข้าแทนที่อิเล็กตรอน "ที่หายไป" รังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานเท่ากับความแตกต่างระหว่างสองเปลือกอิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมา ''ล่างขวา'': ใน Auger effect, พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนรอบนอกเข้าแทนที่อิเล็กตรอนรอบใน พลังงานจะถูกย้ายไปที่อิเล็กตรอนรอบนอก อิเล็กตรอนรอบนอกจะถูกดีดออกจากอะตอม เหลือแค่ไอออนบวก การจับยึดอิเล็กตรอน Electron capture หรือ Inverse Beta Decay หรือ K-electron capture หรือ K-capture หรือ L-electron capture หรือ L-capture) เป็นกระบวนการที่นิวเคลียสที่ร่ำรวยโปรตอนของอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าดูดซับอิเล็กตรอนที่อยู่วงในของอะตอม มักจะจากเปลือกอิเล็กตรอนที่วงรอบ K และวงรอบ L กระบวนการนี้จึงเป็นการเปลี่ยนโปรตอนของนิวเคลียสให้เป็นนิวตรอนและพร้อมกันนั้นได้มีการปลดปล่อยอิเล็กตรอนนิวทริโนออกมา ตามสมการ นิวไคลด์ลูกสาว (ผลผลิตที่ได้จากการสลาย) ถ้ามันอยู่ในสภาวะกระตุ้น มันก็จะเปลี่ยนผ่านไปอยู่ในสภาวะพื้น (ground state) ของมัน โดยปกติ รังสีแกมมาจะถูกปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนผ่านนี้ แต่การปลดการกระตุ้นนิวเคลียร์อาจเกิดขึ้นโดยการแปลงภายใน (internal conversion) ก็ได้เช่นกัน หลังการจับยึดอิเล็กตรอนรอบในโดยนิวเคลียส อิเล็กตรอนรอบนอกจะแทนที่อิเล็กตรอนที่ถูกจับยึดไปและโฟตอนลักษณะรังสีเอกซ์หนึ่งตัวหรือมากกว่าจะถูกปล่อยออกมาในกระบวนการนี​​้ การจับยึดอิเล็กตรอนบางครั้งยังเป็นผลมาจาก Auger effect ได้อีกด้วย ซึ่งในกระบวนการนี้อิเล็กตรอนจะถูกดีดออกมาจากเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนด้วยกันของอะตอมนั้นในกระบวนการของการแสวงหาสภาวะของอิเล็กตรอนพลังงานที่ต่ำกว่า ลูกโซ่การสลายจากตะกั่ว-212 กลายเป็นตะกั่ว-208, เป็นการแสดงผลผลิตที่ได้จากการสลายในช่วงกลาง แต่ละช่วงเป็นนิวไคลด์ลูกสาวของตัวบน(นิวไคลด์พ่อแม่) หลังการจับยึดอิเล็กตรอน เลขอะตอมจะลดลงไปหนึ่งหน่วย จำนวนนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นไปหนึ่งหน่วย และไม่มีการเปลี่ยนแปลงในมวลอะตอม การจับอิเล็กตรอนง่าย ๆ เกิดในอะตอมที่เป็นกลางเนื่องจากการสูญเสียอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนจะถูกทำให้สมดุลโดยการสูญเสียประจุนิวเคลียร์บวก อย่างไรก็ตามไอออนบวกอาจเกิดจากการปล่อยอิเล็กตรอนแบบ Auger มากขึ้น การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นตัวอย่างหนึ่งของอันตรกิริยาอย่างอ่อน ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ของแรงพื้นฐาน การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นโหมดขั้นปฐมของการสลายตัวสำหรับไอโซโทปที่มีโปรตอนอย่างมากในนิวเคลียส แต่ด้วยความแตกต่างของพลังงานไม่เพียงพอระหว่างไอโซโทปกับลูกสาวของมันในอนาคต (Isobar ที่มีประจุบวกน้อยลงหนึ่งหน่วย) สำหรับนิวไคลด์ที่จะสลายตัวโดยการปล่อยโพซิตรอน การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นโหมดการสลายตัวแบบทางเลือกเสมอสำหรับไอโซโทปกัมมันตรังสีที่ไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะสลายตัวโดยการปล่อยโพซิตรอน บางครั้งมันจึงถูกเรียกว่าการสลายให้บีตาผกผัน แม้ว่าคำนี้ยังสามารถหมายถึงปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนปฏินิวทริโนกับโปรตอนอีกด้วย ถ้าความแตกต่างกันของพลังงานระหว่างอะตอมพ่อแม่และอะตอมลูกสาวมีน้อยกว่า 1.022 MeV, การปล่อยโพซิตรอนเป็นสิ่งต้องห้ามเนื่องจากพลังงานที่ใช้ในการสลายมีไม่เพียงพอที่จะยอมให้เกิดขึ้น ดังนั้นการจับยึดอิเล็กตรอนจึงเป็นโหมดการสลายตัวแต่เพียงอย่างเดียว ยกตัวอย่างเช่นรูบิเดียม-83 (37 โปรตอน, 46 นิวตรอน) จะสลายตัวไปเป็น Krypton-83 (36 โปรตอน, 47 นิวตรอน) โดยการจับยึดอิเล็กตรอนแต่เพียงอย่างเดียว (เพราะความแตกต่างพลังงานหรือพลังงานสลายมีค่าประมาณ 0.9 MeV เท่านั้น) โปรตอนอิสระปกติจะไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นนิวตรอนอิสระได้โดยกระบวนการนี​​้ โปรตอนและนิวตรอนจะต้องเป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่ \mathrm+\mathrm^- \rightarrow\mathrm+_e | \mathrm+\mathrm^- \rightarrow\mathrm+_e | ระลึกไว้ว่า ไอโซโทปกัมมันตภาพที่สามารถเกิด pure electron capture ได้ในทฤษฎีนั้นอาจถูกห้ามจาก radioactive decay หากพวกมันถูก ionized โดยสมบูรณ์ (คำว่า "stripped" ถูกใช้บางครั้งเพื่อบรรรยายไอออนเหล่านั้น) มีสมมติฐานว่าธาตุเหล่านั้น ถ้าหากถูกสร้างโดย r-process ในการระเบิด ซูเปอร์โนวา พวกมันจะถูกปลดปล่อยเป็น ionized โดยสมบูรณ์และจะไม่มี radioactive decay ตราบเท่าที่พวกมันไม่ได้ปะทะกับอิเล็กตรอนในสเปซภายนอก ความผิดปกติในการกระจายตัวของธาตุก็ถูกคิดว่าเป็นผลส่วนหนี่งจากผลกระทบของ electron capture นี้ พันธะเคมี ยังสามารถมีผลต่ออัตราของ electron capture ได้ระดับน้อย ๆ อีกด้วย (โดยทั่วไปน้อยกว่า 1%) ขึ้นอยู่กับความใกล้ของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส -->.

การจับยึดอิเล็กตรอนและนิวตรอน · การจับยึดอิเล็กตรอนและปรอท · ดูเพิ่มเติม »

เลขอะตอม

เลขอะตอม (atomic number) หมายถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุนั้นๆ หรือหมายถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่วิ่งวนรอบนิวเคลียสของอะตอมที่เป็นกลาง เช่น ไฮโดรเจน (H) มีเลขอะตอมเท่ากับ 1 เลขอะตอม เดิมใช้หมายถึงลำดับของธาตุในตารางธาตุ เมื่อ ดมิทรี อีวาโนวิช เมนเดลีเยฟ (Dmitry Ivanovich Mendeleev) ทำการจัดกลุ่มของธาตุตามคุณสมบัติร่วมทางเคมีนั้น เขาได้สังเกตเห็นว่าเมื่อเรียงตามเลขมวลนั้น จะเกิดความไม่ลงรอยกันของคุณสมบัติ เช่น ไอโอดีน (Iodine) และเทลลูเรียม (Tellurium) นั้น เมื่อเรียกตามเลขมวล จะดูเหมือนอยู่ผิดตำแหน่งกัน ซึ่งเมื่อสลับที่กันจะดูเหมาะสมกว่า ดังนั้นเมื่อเรียงธาตุในตารางธาตุตามเลขอะตอม ตารางจะเรียงตามคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ เลขอะตอมนี้ถึงแม้โดยประมาณ แล้วจะแปรผันตรงกับมวลของอะตอม แต่ในรายละเอียดแล้วเลขอะตอมนี้จะสะท้อนถึงคุณสมบัติของธาตุ เฮนรี โมสลีย์ (Henry Moseley) ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างการกระเจิงของ สเปกตรัมของรังสีเอ็กซ์ (x-ray) ของธาตุ และตำแหน่งที่ถูกต้องบนตารางธาตุ ในปี ค.ศ. 1913 ซึ่งต่อมาได้ถูกอธิบายด้วยเลขอะตอม ซึ่งอธิบายถึงปริมาณประจุในนิวเคลียส หรือ จำนวนโปรตอนนั่นเอง ซึ่งจำนวนของโปรตอนนี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ หมวดหมู่:อะตอม ลเขอะตอม ลเขอะตอม.

นิวตรอนและเลขอะตอม · ปรอทและเลขอะตอม · ดูเพิ่มเติม »