Neutrony
Atomy všech prvků – s výjimkou většiny atomů vodíku – mají ve svém jádře neutrony. Na rozdíl od protonů a elektronů, které jsou elektricky nabité, neutrony nemají žádný náboj – jsou elektricky neutrální. Proto jsou neutrony ve výše uvedeném diagramu označeny \(n^0\). Nula znamená „nulový náboj“. Hmotnost neutronu je o něco větší než hmotnost protonu, která je 1 atomová hmotnostní jednotka \(\left( \text{amu} \right)\). (Atomová hmotnostní jednotka se rovná přibližně \(1,67 \krát 10^{-27}\) kilogramů.) Neutron má také přibližně stejný průměr jako proton, tedy \(1,7 \krát 10^{-15}\) metrů.
Jak jste již možná uhodli z jeho názvu, neutron je neutrální. Jinými slovy, nemá žádný náboj, a proto není ani přitahován, ani odpuzován od jiných objektů. Neutrony jsou v každém atomu (až na jednu výjimku) a jsou spolu s dalšími neutrony a protony vázány v atomovém jádře.
Než budeme pokračovat, musíme probrat, jak na sebe jednotlivé typy subatomárních částic vzájemně působí. Pokud jde o neutrony, je odpověď zřejmá. Protože se neutrony k objektům ani nepřitahují, ani se od nich neodpuzují, ve skutečnosti s protony ani elektrony neinteragují (kromě toho, že jsou s protony vázány v jádře).
Přestože elektrony, protony a neutrony jsou všechny typy subatomárních částic, nejsou všechny stejně velké. Když porovnáte hmotnosti elektronů, protonů a neutronů, zjistíte, že elektrony mají ve srovnání s protony nebo neutrony extrémně malou hmotnost. Na druhou stranu jsou hmotnosti protonů a neutronů poměrně podobné, i když technicky vzato je hmotnost neutronu o něco větší než hmotnost protonu. Protože jsou protony a neutrony mnohem hmotnější než elektrony, téměř veškerá hmotnost atomu pochází z jádra, které obsahuje všechny neutrony a protony.
| Částice | Symbol | Hmotnost (amu) | Relativní hmotnost (proton = 1) | Relativní náboj | Poloha |
|---|---|---|---|---|---|
| proton | p+ | 1 | 1 | +1 | vnitř jádra |
| elektron | e- | 5.45 × 10-4 | 0.00055 | -1 | vně jádra |
| neutron | n0 | 1 | 1 | 0 | vnitř jádra |
Tabulka \(\PageIndex{1}\) uvádí vlastnosti a umístění elektronů, protonů a neutronů. Třetí sloupec uvádí hmotnosti těchto tří subatomárních částic v „jednotkách atomové hmotnosti“. Atomová hmotnostní jednotka (\(\text{amu}\)) je definována jako jedna dvanáctina hmotnosti atomu uhlíku 12. Atomové hmotnostní jednotky (\(\text{amu}\)) jsou užitečné, protože, jak vidíte, hmotnost protonu a hmotnost neutronu jsou v této soustavě jednotek téměř přesně \(1\).
Záporné a kladné náboje stejné velikosti se vzájemně ruší. To znamená, že záporný náboj elektronu dokonale vyrovnává kladný náboj protonu. Jinými slovy, neutrální atom musí mít na každý proton přesně jeden elektron. Pokud má neutrální atom 1 proton, musí mít i 1 elektron. Pokud má neutrální atom 2 protony, musí mít 2 elektrony. Pokud má neutrální atom 10 protonů, musí mít 10 elektronů. Chápete, o co jde. Aby byl atom neutrální, musí mít stejný počet elektronů i protonů.
.