какой заряд у ядра в атоме гелия

Заряд ядра атома гелия можно рассчитать, основываясь на его составе и принципах атомной структуры. Давайте разберем это подробно.

Структура атома гелия

Атом гелия состоит из ядра и электронной оболочки.

1. Ядро атома состоит из двух протонов и двух нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, а нейтроны — нейтральный заряд (не имеют заряда). Важно отметить, что нейтроны не влияют на общий электрический заряд ядра, так как они не несут электрического заряда.

2. Электронная оболочка состоит из двух электронов, которые располагаются на двух энергетических уровнях. Электроны имеют отрицательный заряд, но они находятся за пределами ядра и не влияют на общий заряд ядра.

Рассмотрение заряда ядра

• Протоны обладают положительным зарядом, который равен +1 элементарному заряду. Элементарный заряд — это минимальная единица электрического заряда, которая равна примерно 1,602 × 10⁻¹⁹ кулона.

• Так как ядро гелия содержит 2 протона, его заряд будет равен:

  $$Q_{\text{ядра}}=2\times (+1)=+2e$$

  где $e$ — это элементарный заряд (положительный).

Общий заряд ядра

Таким образом, заряд ядра атома гелия составляет +2 элементарных заряда или +2e.

• Величина этого заряда равна +3,204 × 10⁻¹⁹ кулона.

Взаимодействие с электронами

Электроны, которые находятся в облаке вокруг ядра, могут быть описаны как облака отрицательного заряда, которые не изменяют общий заряд ядра. Эти электроны находятся в состоянии, которое уравновешивает положительный заряд ядра в плане электрического взаимодействия. В атоме гелия два электрона обвивают ядро, но их взаимодействие с ним не меняет значения заряда самого ядра.

Изотопы гелия

Существует два стабильных изотопа гелия:

1. Гелий-4 (обычный изотоп): Состоит из 2 протонов, 2 нейтронов и 2 электронов. Заряд ядра остаётся +2e.

2. Гелий-3: Состоит из 2 протонов, 1 нейтрона и 2 электронов. Заряд ядра также +2e.

Итак, независимо от того, является ли гелий-4 или гелий-3, заряд его ядра всегда составляет +2 элементарных заряда.

Вывод

Заряд ядра атома гелия — это +2 элементарных заряда (или +2e). Это связано с наличием двух протонов в ядре атома, и данный заряд не зависит от числа нейтронов или электронов в атоме.