Sayyoralar va hatto Quyoshning o'zi ham quyosh tizimining o'lchamiga nisbatan kichikdir. Masalan, Yerdan Quyoshgacha bo'lgan masofa Quyosh diametridan taxminan 100 baravar, Quyoshdan eng uzoq Pluton sayyorasigacha bo'lgan masofa esa Quyosh diametridan 4000 marta katta. Quyoshning hajmi faqat

?iwuoiuo'oJ - radiusi Quyoshdan Plutongacha bo'lgan masofaga teng bo'lgan sharning hajmi. Xuddi shu holat atomda sodir bo'ladi, atomning deyarli barcha og'irligi uning yadrosida to'plangan bo'lishiga qaramay, 10 yadro o'lchamlari atom o'lchamlari bilan solishtirganda juda kichikdir.

Turli elementlar atomlari yadrolarining diametri bir-biridan biroz farq qiladi, lekin umuman olganda, yadro diametri atom diametridan taxminan 100 000 marta kichikdir. Shunday qilib

Shunday qilib, yadro atomda faqat "T" ni egallaydi

Uning hajmining bir qismi (esda tutingki, hajm ga proportsionaldir

Nalen diametrli kubgacha). Atomdagi yadro Quyosh tizimidagi Quyoshnikidan 2000 marta kamroq joy egallaydi.

Agar yadro pin boshigacha kattalashganida, atom yuz metrli ulkan zalga sig'may qolar edi. Agar yadroni cho'ntak soati vintidek kattalashtirsak, u holda atom ulkan okean paroxodidan kattaroq bo'lar edi (3-rasm).

Aytaylik, moddani atom yadrolari bir-biriga tegadigan darajada siqish mumkin edi. Shunda 45 000 tonna sig'imli ulkan jangovar kema pin boshiga sig'adi!

Bizning vazifamiz atom yadrosi va uning energiyasi haqida gapirib berishdir. Biz bu erda atom va uning tuzilishi haqida batafsil gapirmoqchi emasmiz va agar yuqorida bu haqda qisqacha to'xtashimiz kerak edi.

Savol faqat yadro atomning bir qismi ekanligi sababli. Atomning tuzilishini bilmasdan turib, yadro xususiyatlarini o'rganish mumkin emas. Shuning uchun fiziklar birinchi bo'lib atomni energetik tarzda egallab olishdi. Yadroni o'rganishga atigi 15 yil muqaddam, ya'ni atomning tuzilishi ma'lum bo'lgan paytdan e'tibor qaratildi.Hozirgi vaqtda atom yadrosining xossalari va tuzilishini o'rganish ko'plab fiziklar bilan shug'ullanayotgan aynan asosiy masaladir.

Biz yadro atomning markazi ekanligini bilamiz, biz uning zaryadini, vaznini va hajmini allaqachon bilamiz.

Ammo yadro qanday tartibga solingan? Yadro boshqa oddiy zarrachalardan iboratmi yoki uning o'zi eng oddiy zarrachami? Yadroni yo'q qilish mumkinmi va buni qanday qilish kerak? Bu savollarning barchasi bizning oldimizda paydo bo'ladi va ularga javob berish kerak.

Atom energiyasidan foydalanish fan va texnikaning mutlaqo yangi sohasidir. Haligacha ko'p narsa noma'lum. Biz bu mavzu haqida xayol qilmaymiz. Biz gaplashgan atom energiyasidan foydalanish...

Urandan tashqari neytronlar ta'sirida protaktiniy (zaryad 91) va toriy (zaryad 90) elementlarning yadrolari ham bo?linadi. Protaktiniydan foydalanish mutlaqo farq qilmaydi, chunki bu element juda kam uchraydi: ...

235 grafit bilan aralashtirilgan tabiiy urandagi uran 92 yadrolarining bo'linishi, yuqorida aytilganlardan ko'rinib turibdiki, plutoniyning hosil bo'lishiga olib keladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, plutoniy ham xuddi shunday xususiyatlarga ega ...

Atom musbat zaryadlangan yadro va uning atrofidagi elektronlardan iborat. Atom yadrolarining o'lchamlari taxminan 10 -14 ... 10 -15 m (atomning chiziqli o'lchamlari 10 -10 m).

Atom yadrosi elementar zarrachalardan tashkil topgan protonlar va neytronlar. Yadroning proton-neytron modeli rus fizigi D. D. Ivanenko tomonidan taklif qilingan va keyinchalik V. Geyzenberg tomonidan ishlab chiqilgan.

proton ( R) elektron va tinch massaga teng musbat zaryadga ega t p = 1,6726?10 -27 kg 1836 m e, qayerda m e elektronning massasi. Neytron ( n)-tinch massaga ega neytral zarracha m n= 1,6749?10 -27 kg 1839t e ,. Proton va neytronlarning massasi ko'pincha boshqa birliklarda - atom massa birliklarida (a.m.u, uglerod atomi massasining 1/12 qismiga teng massa birligi) ifodalanadi.
). Proton va neytronning massalari taxminan bir atom massa birligiga teng. Protonlar va neytronlar deyiladi nuklonlar(latdan. yadro-yadro). Atom yadrosidagi nuklonlarning umumiy soni massa soni deb ataladi LEKIN).

Yadrolarning radiuslari massa sonining ortishi munosabati bilan ortadi R= 1,4LEKIN 1/3 10 -13 sm.

Tajribalar shuni ko'rsatadiki, yadrolarning keskin chegaralari yo'q. Yadro markazida yadro moddasining ma'lum bir zichligi mavjud bo'lib, u markazdan masofa oshgani sayin asta-sekin nolga tushadi. Yadroning aniq belgilangan chegarasi yo'qligi sababli uning "radiusi" yadro materiyasining zichligi ikki baravar kamaygan markazdan masofa sifatida belgilanadi. Ko'pgina yadrolar uchun o'rtacha materiya zichligi taqsimoti shunchaki sharsimon emas. Yadrolarning aksariyati deformatsiyalangan. Ko'pincha yadrolar cho'zilgan yoki tekislangan ellipsoidlar shaklida bo'ladi.

Atom yadrosi xarakterlidir zaryadZe, qayerda Z?zaryad raqami yadro, yadrodagi protonlar soniga teng va Mendeleyev davriy elementlar tizimidagi kimyoviy elementning seriya raqamiga to'g'ri keladi.

Yadro neytral atom bilan bir xil belgi bilan belgilanadi:
, qayerda X- kimyoviy element belgisi, Z atom raqami (yadrodagi protonlar soni), LEKIN- massa soni (yadrodagi nuklonlar soni). Massa raqami LEKIN taxminan atom massa birliklarida yadro massasiga teng.

Atom neytral bo'lgani uchun yadro zaryadi Z atomdagi elektronlar sonini aniqlaydi. Elektronlarning soni atomdagi holatlar bo'yicha taqsimlanishiga bog'liq. Yadro zaryadi berilgan kimyoviy elementning o'ziga xos xususiyatlarini aniqlaydi, ya'ni atomdagi elektronlar sonini, ularning elektron qobiqlarining konfiguratsiyasini, atom ichidagi elektr maydonining kattaligi va tabiatini belgilaydi.

Zaryad raqamlari bir xil bo'lgan yadrolar Z, lekin har xil massa raqamlari bilan LEKIN(ya'ni, neytronlarning turli soni bilan N=A-Z) izotoplar va xuddi shunday yadrolar deyiladi LEKIN, lekin boshqacha Z- izobarlar. Masalan, vodorod ( Z= l) uchta izotopga ega: H - protium ( Z=l, N= 0), H - deyteriy ( Z=l, N= 1), H - tritiy ( Z=l, N\u003d 2), qalay - o'nta izotop va boshqalar. Aksariyat hollarda bir xil kimyoviy elementning izotoplari bir xil kimyoviy va deyarli bir xil fizik xususiyatlarga ega.

E, MeV

Energiya darajalari

va bor atomi yadrosi uchun kuzatilgan o'tishlar

Kvant nazariyasi yadrolarning tarkibiy qismlari ega bo'lishi mumkin bo'lgan energiya qiymatlarini qat'iy cheklaydi. Yadrolardagi proton va neytronlar to'plami faqat ma'lum bir izotopga xos bo'lgan ma'lum diskret energiya holatlarida bo'lishi mumkin.

Elektron yuqori energiya holatidan pastroq energiya holatiga o'tganda, energiya farqi foton shaklida chiqariladi. Ushbu fotonlarning energiyasi bir necha elektron voltga teng. Yadrolar uchun darajali energiya taxminan 1 dan 10 MeV gacha. Bu sathlar orasidagi o'tish paytida juda yuqori energiyali fotonlar (g-kvantlar) chiqariladi. Bunday o'tishlarni rasmda ko'rsatish uchun. 6.1 yadroning birinchi besh energiya darajasini ko'rsatadi
.Vertikal chiziqlar kuzatilgan o'tishlarni bildiradi. Masalan, yadroning energiyasi 3,58 MeV holatdan 2,15 MeV energiyali holatga o’tish jarayonida energiyasi 1,43 MeV bo’lgan g-kvant chiqariladi.

Atom yadrosi bo'linadimi? Va agar shunday bo'lsa, u qanday zarralardan iborat? Ko'pgina fiziklar bu savolga javob berishga harakat qilishdi.

1909 yilda ingliz fizigi Ernest Rezerford nemis fizigi Hans Geyger va yangi zelandiyalik fizigi Ernst Marsden bilan birgalikda a-zarrachalarning tarqalishi bo'yicha o'zining mashhur tajribasini o'tkazdi, buning natijasida atom atom bo'linmas zarracha emas degan xulosaga keldi. hammasi. U musbat zaryadlangan yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlardan iborat. Bundan tashqari, yadro hajmi atomning o'zidan taxminan 10 000 marta kichik bo'lishiga qaramay, atom massasining 99,9% unda to'plangan.

Ammo atomning yadrosi nima? Unda qanday zarralar bor? Endi biz bilamizki, har qanday elementning yadrosi quyidagilardan iborat protonlar va neytronlar, uning umumiy nomi nuklonlar. Va 20-asrning boshlarida, atomning sayyoraviy yoki yadroviy modeli paydo bo'lgandan so'ng, bu ko'plab olimlar uchun sir edi. Turli gipotezalar ilgari surilgan va turli modellar taklif qilingan. Ammo bu savolga to'g'ri javobni yana Ruterford berdi.

Protonning kashfiyoti

Ruterford tajribasi

Vodorod atomining yadrosi vodorod atomi bo'lib, uning yagona elektroni chiqarilgan.

1913 yilga kelib, vodorod atomi yadrosining massasi va zaryadi hisoblab chiqilgan. Bundan tashqari, har qanday kimyoviy element atomining massasi har doim vodorod atomining massasiga qoldiqsiz bo'linishi ma'lum bo'ldi. Bu fakt Rezerfordni vodorod atomlarining yadrolari har qanday yadroga kiradi, degan fikrga olib keldi. Va u buni 1919 yilda eksperimental tarzda isbotlashga muvaffaq bo'ldi.

Rezerford o'z tajribasida a-zarrachalar manbasini vakuum hosil bo'lgan kameraga joylashtirdi. Kamera oynasini qoplagan folga qalinligi shunday ediki, a-zarrachalar qochib qutula olmadi. Kamera oynasining tashqarisida rux sulfid bilan qoplangan ekran bor edi.

Kamera azot bilan to'ldirilganda, ekranda yorug'lik chaqnashlari qayd etilgan. Bu a-zarrachalar ta'sirida ba'zi yangi zarralar azotdan chiqib ketishni anglatardi, bu esa a-zarralar uchun o'tib bo'lmaydigan folga osonlik bilan kirib boradi. Ma’lum bo‘lishicha, noma’lum zarralar kattaligi bo‘yicha elektron zaryadiga teng musbat zaryadga ega, massasi esa vodorod atomi yadrosi massasiga teng. Rezerford bu zarralarni chaqirdi protonlar.

Ammo tez orada ma'lum bo'ldiki, atomlarning yadrolari faqat protonlardan iborat emas. Axir, agar shunday bo'lganida, atomning massasi yadrodagi protonlar massalari yig'indisiga teng bo'ladi va yadro zaryadining massaga nisbati doimiy qiymat bo'ladi. Aslida, bu faqat eng oddiy vodorod atomiga tegishli. Boshqa elementlarning atomlarida hamma narsa boshqacha. Masalan, berilliy atomining yadrosida protonlar massalarining yig'indisi 4 birlikka, yadroning o'zi esa 9 birlikka teng. Bu shuni anglatadiki, bu yadroda massasi 5 birlik bo'lgan, lekin zaryadga ega bo'lmagan boshqa zarralar mavjud.

Neytronning kashfiyoti

1930 yilda nemis fizigi Valter Bothe Bothe va Hans Becker tajriba davomida berilliy atomlarini a-zarrachalar bilan bombardimon qilish natijasida hosil bo'lgan nurlanishning juda katta kirib borish kuchiga ega ekanligini aniqladilar. 2 yildan so'ng, ingliz fizigi, Rezerford shogirdi Jeyms Chadvik, bu noma'lum nurlanish yo'liga qo'yilgan qalinligi 20 sm bo'lgan qo'rg'oshin plitasi ham uni zaiflashtirmasligini yoki kuchaytirmasligini aniqladi. Ma'lum bo'lishicha, elektromagnit maydon chiqariladigan zarrachalarga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Bu ularning hech qanday to'lovi yo'qligini anglatardi. Shunday qilib, yadroning bir qismi bo'lgan yana bir zarracha kashf qilindi. Ular uni chaqirishdi neytron. Neytronning massasi protonning massasiga teng bo'lib chiqdi.

Yadroning proton-neytron nazariyasi

Neytronning eksperimental kashfiyotidan so?ng rus olimi D.D.Ivanenko va nemis fizigi V.Geyzenberglar mustaqil ravishda yadroning proton-neytron nazariyasini taklif qildilar va bu nazariya yadro tarkibini ilmiy asoslab berdi. Ushbu nazariyaga ko'ra, har qanday kimyoviy elementning yadrosi proton va neytronlardan iborat. Ularning umumiy nomi nuklonlar.

Yadrodagi nuklonlarning umumiy soni harf bilan belgilanadi A. Agar yadrodagi protonlar soni harf bilan belgilansa Z, va harf bo'yicha neytronlar soni N, keyin biz ifodani olamiz:

A=Z+N

Bu tenglama deyiladi Ivanenko-Gayzenberg tenglamasi.

Chunki atom yadrosining zaryadi undagi protonlar soniga teng Z ham chaqiriladi zaryad raqami. Zaryad raqami yoki atom raqami uning Mendeleyev davriy elementlar tizimidagi seriya raqamiga to'g'ri keladi.

Tabiatda shunday elementlar borki, ularning kimyoviy xossalari aynan bir xil, ammo massa raqamlari har xil. Bunday elementlar deyiladi izotoplar. Izotoplarda protonlar soni bir xil va neytronlar soni har xil.

Masalan, vodorod uchta izotopga ega. Ularning barchasi 1 ga teng seriya raqamiga ega va yadrodagi neytronlar soni ular uchun har xil. Shunday qilib, vodorodning eng oddiy izotopi protiyning massa soni 1 ga teng, yadroda bitta proton emas, balki 1 ta proton mavjud. Bu eng oddiy kimyoviy element.

atom yadrosi proton va neytronlardan tashkil topgan atomning markaziy qismidir (birgalikda deyiladi nuklonlar).

Yadroni E. Rezerford 1911 yilda parchani o‘rganayotganda kashf etgan a -zarralar moddalar orqali. Ma'lum bo'lishicha, atomning deyarli butun massasi (99,95%) yadroda to'plangan. Atom yadrosining o'lchami 10 -1 3 -10 - 12 sm ga teng bo'lib, bu elektron qobiq hajmidan 10 000 marta kichikdir.

E.Rezerford tomonidan taklif qilingan atomning sayyoraviy modeli va uning vodorod yadrolarini eksperimental kuzatishi nokautga uchradi. a -boshqa elementlarning yadrolaridan zarralar (1919-1920), olimni g'oyaga olib keldi. proton. Proton atamasi XX asrning 20-yillari boshlarida kiritilgan.

Proton (yunon tilidan. protonlar- birinchi, belgi p) barqaror elementar zarra, vodorod atomining yadrosi.

Proton- zaryadi mutlaq qiymati bo'yicha elektron zaryadiga teng bo'lgan musbat zaryadlangan zarracha e\u003d 1,6 10 -1 9 Cl. Protonning massasi elektron massasidan 1836 marta katta. Protonning tinch massasi m p= 1,6726231 10 -27 kg = 1,007276470 amu

Yadrodagi ikkinchi zarracha neytron.

Neytron (latdan. neytral- na u, na boshqasi, ramz n) zaryadsiz, ya'ni neytral elementar zarradir.

Neytronning massasi elektron massasidan 1839 marta katta. Neytronning massasi protonnikiga deyarli teng (bir oz kattaroq): erkin neytronning qolgan massasi m n= 1,6749286 10 -27 kg = 1,0008664902 amu va proton massasidan 2,5 elektron massaga oshadi. Neytron, umumiy nom ostida proton bilan birga nuklon atom yadrosining bir qismidir.

Neytron 1932 yilda E.Rezerfordning shogirdi D.Chadvig tomonidan berilliyni bombardimon qilish paytida kashf etilgan. a -zarralar. Yuqori penetratsion quvvatga ega bo'lgan radiatsiya (qalinligi 10-20 sm bo'lgan qo'rg'oshin plastinkasidan yasalgan to'siqni yengib chiqdi) kerosin plastinkasidan o'tayotganda o'z ta'sirini kuchaytirdi (rasmga qarang). Joliot-Kyuri ushbu zarrachalarning energiyasini bulut kamerasidagi yo'llardan hisoblab chiqdi va qo'shimcha kuzatishlar bu zarrachalar energiyasini taxmin qilish uchun dastlabki taxminni yo'q qilishga imkon berdi. g - kvant. Neytronlar deb ataladigan yangi zarralarning katta kirib borish kuchi ularning elektr neytralligi bilan izohlangan. Axir, zaryadlangan zarralar materiya bilan faol o'zaro ta'sir qiladi va tezda o'z energiyasini yo'qotadi. Neytronlarning mavjudligini E.Rezerford D.Chadvig tajribalaridan 10 yil oldin bashorat qilgan. Urganda a -beriliy yadrolaridagi zarralar bilan quyidagi reaksiya sodir bo'ladi:

Mana neytronning ramzi; uning zaryadi nolga teng, nisbiy atom massasi esa taxminan birga teng. Neytron - bu beqaror zarracha: erkin neytron ~ 15 daqiqada. proton, elektron va neytrinoga parchalanadi - tinch massadan mahrum bo'lgan zarracha.

1932 yilda J.Chedvik tomonidan neytron kashf etilgandan so'ng D.Ivanenko va V.Geyzenberg mustaqil ravishda taklif qildilar. yadroning proton-neytron (nuklon) modeli. Ushbu modelga ko'ra, yadro proton va neytronlardan iborat. Protonlar soni Z D. I. Mendeleyev jadvalidagi elementning tartib raqamiga to‘g‘ri keladi.

Asosiy zaryad Q protonlar soni bilan aniqlanadi Z, yadroning bir qismi bo'lgan va elektron zaryadining mutlaq qiymatining ko'paytmasidir e:

Q = + Ze.

Raqam Z chaqirdi yadro zaryadining raqami yoki atom raqami.

Yadroning massa soni LEKIN nuklonlarning umumiy soni, ya'ni undagi proton va neytronlar deb ataladi. Yadrodagi neytronlar soni harf bilan belgilanadi N. Shunday qilib, massa soni:

A = Z + N.

Nuklonlarga (proton va neytron) bittaga teng massa soni, elektronga esa nol qiymati beriladi.

Yadro tarkibi haqidagi g'oya kashfiyot bilan ham yordam berdi izotoplar.

Izotoplar (yunon tilidan. isos teng, bir xil va topoa- joy) - bular bir xil kimyoviy element atomlarining navlari bo'lib, ularning atom yadrolari bir xil miqdordagi protonlarga ega ( Z) va boshqa miqdordagi neytronlar ( N).

Bunday atomlarning yadrolari izotoplar deb ham ataladi. Izotoplar nuklidlar bitta element. Nuklid (latdan. yadro- yadro) - berilgan raqamlarga ega har qanday atom yadrosi (mos ravishda atom). Z va N. Nuklidlarning umumiy belgilanishi ……. qayerda X- kimyoviy element belgisi, A=Z+N- massa soni.

Izotoplar elementlarning davriy tizimida bir xil o'rinni egallaydi, shuning uchun ularning nomi. Qoida tariqasida, izotoplar yadroviy xossalari (masalan, yadro reaksiyalariga kirishish qobiliyati) bilan sezilarli darajada farqlanadi. Izotoplarning kimyoviy (va deyarli teng fizik) xossalari bir xil. Bu elementning kimyoviy xossalari yadro zaryadi bilan aniqlanishi bilan izohlanadi, chunki aynan shu zaryad atomning elektron qobig'ining tuzilishiga ta'sir qiladi.

Istisno - yorug'lik elementlarining izotoplari. Vodorodning izotoplari 1 H — protium, 2 H— deyteriy, 3 H — tritiy ular massa jihatidan bir-biridan shunchalik farq qiladiki, ularning fizik va kimyoviy xossalari har xil. Deyteriy barqaror (ya'ni radioaktiv emas) va oddiy vodorod tarkibiga kichik nopoklik (1: 4500) sifatida kiradi. Deyteriy kislorod bilan qo?shilib og?ir suv hosil qiladi. Oddiy atmosfera bosimida 101,2 ° S da qaynaydi va + 3,8 ° S da muzlaydi. Tritiy v radioaktiv bo'lib, yarimparchalanish davri taxminan 12 yil.

Barcha kimyoviy elementlarning izotoplari bor. Ba'zi elementlarda faqat beqaror (radioaktiv) izotoplar mavjud. Barcha elementlar uchun radioaktiv izotoplar sun'iy ravishda olingan.

Uranning izotoplari. Uran elementi ikkita izotopga ega - massa raqamlari 235 va 238. Izotop keng tarqalganlarning atigi 1/140 qismini tashkil qiladi.

Yadro atomning markaziy qismidir. Yadro musbat elektr zaryadini va atom massasining katta qismini o'z ichiga oladi.
Elektron orbitalarining radiusi bilan belgilanadigan atomning kattaligi bilan solishtirganda, Favqulodda kichik yadroning o'lchamlari 10 -15 -10 -14 m, ya'ni atom hajmidan taxminan 10 million marta kichikdir. o'zi.
Barcha atomlarning yadrolari proton va neytronlardan iborat bo'lib, zarrachalarning massasi va boshqa xususiyatlariga o'xshash bo'lib, ulardan faqat protonlar elektr zaryadini olib yuradi. Protonlarning umumiy soni atomning Z atom raqami deb ataladi va neytral atomdagi elektronlar soniga to'g'ri keladi. Nuklonlar deb ham ataladigan protonlar va neytronlar juda kuchli kuchlar tomonidan bir-biriga bog'langan. O'z tabiatiga ko'ra, bu kuchlar na elektr, na tortishish bo'lishi mumkin emas va kattaligi bo'yicha ular elektronlarni yadroga bog'laydigan kuchlardan ko'p marta kattaroqdir. Bunday o'zaro ta'sir kuchli o'zaro ta'sir deb ataladi.
Eng oddiy atomning yadrosi vodorod atomi bitta protondan iborat.
Yadroning massasi uni tashkil etuvchi proton va neytronlarning umumiy massasidan birmuncha kichikdir, bu nuklonlar orasidagi tortishish bilan bog'liq. Attraktsion yadroning umumiy energiyasini kamaytiradi, bu Eynshteynning massa formulasi bilan bog'liq. Yadro massasining uning tarkibiy qismlarining massasiga nisbatan kamayishi massa nuqsoni deb ataladi.
Yadrodagi protonlar soni kimyoviy elementni aniqlaydi. Doimiy protonlar soni bilan ma'lum bir kimyoviy elementning yadrosi turli xil miqdordagi neytronlarga ega bo'lishi mumkin. Neytronlar soni har xil, lekin protonlari bir xil bo'lgan yadrolar kimyoviy elementning izotoplari deyiladi. Masalan, vodorod yadrosi uchta izotopga ega: hech qanday neytronsiz - Biroq, bitta neytron bilan - deyteriy va ikkita neytron bilan - tritiy. Davriy jadvaldagi aksariyat elementlar uchun neytronlar soni protonlar sonidan biroz oshadi.
Izotoplar barqaror va beqaror deb tasniflanadi. Beqaror izotoplar radioaktiv parchalanish turlaridan biri natijasida boshqa elementlarning yadrolariga aylanadi. Ba'zi og'ir kimyoviy elementlarning barqaror izotoplari yo'q.
Yadro reaktsiyasi yordamida bir elementni boshqasiga aylantirish mumkin. Juda tez yadrolar to'qnashganda sodir bo'ladigan radioaktiv parchalanish reaktsiyalaridan tashqari yadro reaktsiyalari. To'qnashuv energiyasi Kulon to'sig'ini, ya'ni musbat zaryadlangan yadrolar orasidagi Kulon itarilish kuchlarini engib o'tish uchun etarli bo'lishi kerak. Reaktivlardan biri zaryadsiz zarracha - neytron bo'lgan reaktsiyalar bundan mustasno.
Yadro zaryad soni Z, neytronlar soni N va ularning yig'indisi A massa soni bilan tavsiflanadi. Yadroni tashkil etuvchi proton va neytronlar fermionlar, ya'ni yarim butun spinga ega. Yadroning spini nuklonlarning spinlari yig?indisidir, lekin kvant mexanikasida spinlar va orbital momentlarni qo?shishning maxsus qoidalarini hisobga olsak, bu yig?indi algebraik emas. Shunga mos ravishda, yadrolar yadro spinining giromagnit nisbati bilan bog'liq bo'lgan magnit momentlarga ega bo'lib, ularda Bor magnitoni yadro magnetoni bilan almashtiriladi.
Tabiatda topilgan ko'pgina kimyoviy elementlarning yadrolari yulduzlardagi yadro reaktsiyalari natijasida paydo bo'lgan. Katta portlash proton va elektronlarni hosil qildi. Qolgan elementlar yulduzlar ichida sodir bo'lgan nukleosintez mahsulotlaridir. Yangi va o'ta yangi yulduzlar paydo bo'lganda, hosil bo'lgan kimyoviy elementlar yulduzlar tomonidan yulduzlararo bo'shliqqa tashlanadi. Vaqt o'tishi bilan yulduzlarning tupurishi moddani qayta yig'ib, yangi yulduzlar va sayyoralarni hosil qiladi.
Atom yadrosi kontseptsiyasini 1911 yilda Ernest Rezerford kiritgan bo'lib, u metall folga ustida alfa zarrachalarini sochish bo'yicha tajribalar o'tkazgan va atomning sayyoraviy modelini taklif qilgan.
Atomlarning yadrolari va ularning o'zgarishini yadro fizikasi o'rganadi.