อนุภาคในอะตอม

	อนุภาคมูลฐานของอะตอม
James Chadwick รางวัลโนเบล (Nobel Prize) สาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ.1935 United Kingdom Liverpool University Liverpool, United Kingdom มีชีวิตอยู่ระหว่างปี ค.ศ.1891 -1974	ในการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ดสรุปว่าอะตอมมีโปรตอนและอิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบ  ดังนั้น  การคิดมวลอะตอมควรคิดจากมวลโปรตอนรวมกับมวลของอิเล็กตรอน  แต่มวลของอิเล็กตรอนน้อยมาก  การคิดมวลอะตอมจึงคิดจากมวลโปรตอน  พบว่ามวลโปรตอน 1 โปรตอนเท่ากับ 1.7 x 10–24 กรัม  หรือคิดเป็น  1  หน่วยมวลอะตอม (1 amu = 1 atomic mass unit)  ดังนั้นมวลอะตอมควรมีค่าเท่ากับหรือใกล้เคียงกับจำนวนโปรตอน  แต่จากการทดลองกลับพบว่ามวลอะตอมจริง ๆ มีค่าเป็น  2  เท่าหรือมากกว่า  2  เท่าของจำนวนโปรตอน  ในปี พ.ศ. 2463 (หรือค.ศ.1920)  รัทเทอร์ฟอร์ดได้เสนอความเห็นว่าน่าจะมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งที่เป็นกลางทางไฟฟ้าซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับมวลโปรตอน ต่อมาในปี พ.ศ. 2475 (ค.ศ. 1932)  เจมส์ แชดวิก (James Chadwick)  ได้ค้นพบอนุภาคอีกชนิดหนึ่ง  ไม่มีประจุไฟฟ้า  และตั้งชื่อว่า “นิวตรอน” (neutron)  นิวตรอนมีมวลมากกว่าโปรตอนเล็กน้อย  โดยมีมวลเท่ากับ 1.675 x 10–24 กรัม  และรัทเทอร์ฟอร์ดได้เสนอว่านิวตรอนเป็นอนุภาคที่อยู่ในนิวเคลียสของอะตอม  ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์พบว่าโปรตอนและนิวตรอนอัดกันแน่นอยู่ในนิวเคลียสยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงนิวเคลียร์ (nuclear force)  และอนุภาคที่ประกอบเป็นนิวเคลียสเรียกว่า “นิวคลีออน” (nucleon)
อนุภาคในอะตอม	ในปัจจุบันพบว่าในอะตอมประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ มากกว่า  30  ชนิด  และแบ่งออกเป็น  2  ประเภท  ดังนี้ 1.  อนุภาคที่ไม่เสถียร (unstable particles)  เป็นอนุภาคที่ไม่อยู่ตัว  สลายตัวได้ง่าย อนุภาคเหล่านี้เกิดจากการยิงนิวเคลียสของอะตอมด้วยอนุภาคชนิดต่าง ๆ  ตัวอย่างอนุภาคที่ไม่เสถียรได้แก่  positron , antiproton , neutrino  เป็นต้น 2.  อนุภาคที่เสถียร (stable particles)  เป็นอนุภาคที่อยู่ตัว  ไม่สลายตัว  มี  3  ชนิดคือ โปรตอน  นิวตรอน  และอิเล็กตรอน  เรียกอนุภาคทั้งสามว่า “อนุภาคมูลฐานของอะตอม”
อนุภาค สัญลักษณ์ ประจุไฟฟ้า (C) ชนิดประจุไฟฟ้า มวล (กรัม) อิเล็กตรอน e 1.602 x 10–19 -1 9.109 x 10–28 โปรตอน p 1.602 x 10–19 +1 1.673 x 10–24 นิวตรอน n 0 0 1.673 x 10–24
เลขอะตอม เลขมวล และสัญลักษณ์นิวเคลียร์
	1.  เลขอะตอม (Atomic number) คือตัวเลขที่แสดงจำนวนโปรตอนของธาตุ  ใช้สัญลักษณ์ Z  นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่หาเลขอะตอมได้คือ เฮนรี โมสลีย์  เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  เลขอะตอมเป็นค่าเฉพาะสำหรับธาตุหนึ่ง ๆ ธาตุแต่ละชนิดมีเลขอะตอมไม่ซ้ำกัน  ดังนั้นเลขอะตอมจึงบอกชนิดของธาตุได้ 2.  เลขมวล (Mass number) คือตัวเลขที่แสดงผลรวมของจำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอน  มีสัญลักษณ์ A  เลขมวลจะมีค่าใกล้เคียงกับมวลอะตอม (Atomic mass)  แต่เลขมวลเป็นเลขจำนวนเต็มเสมอ  ส่วนมวลอะตอมอาจเป็นจำนวนเต็มหรือทศนิยมก็ได้  และเลขมวลไม่เป็นค่าเฉพาะสำหรับธาตุ  ธาตุต่างชนิดกันอาจมีเลขมวลเท่ากันได้   เลขมวล = จำนวนโปรตอน  +  จำนวนนิวตรอน   3.  สัญลักษณ์นิวเคลียร์ (nuclear symbol) เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงให้ทราบว่าอะตอมของธาตุ  1  อะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานอย่างละกี่อนุภาค  โดยเขียนสัญลักษณ์ของธาตุซึ่งแสดงเลขมวลที่มุมบนด้านซ้าย  และเขียนเลขอะตอมที่มุมล่างด้านซ้าย  เช่น                                                                        p   =  12                    p   =  6                 p   =  8             e– =  12                    e–  =  6                 e–  =  10             n   =  12                    n   =  6                 n   =  8   จากสัญลักษณ์นิวเคลียร์ทำให้ทราบจำนวนอนุภาคมูลฐานของอะตอม  โดยจำนวนโปรตอนดูจากเลขอะตอม  อะตอมอยู่ในสภาพที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจึงมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนโปรตอน  ส่วนจำนวนนิวตรอน  =  เลขมวล – เลขอะตอม  Back to Top
ไอโซโทป ไอโซโทน และไอโซบาร์
	ไอโซโทป (Isotope)  หมายถึงอะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน  แต่มีเลขมวลต่างกัน  หรืออะตอมของธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากัน  แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน อะตอมที่มีเลขมวลหรือจำนวนโปรตอนแต่ละจำนวนเรียกว่า  1  ไอโซโทป  ตัวอย่างไอโซโทป  เช่น  ไฮโดรเจนมี  3  ไอโซโทปคือ     ,    ,                                                                              p   =  1                      p   =  1                 p   =  1             e– =  1                      e–  =  1                 e–  =  1             n   =  0                      n   =  1                 n   = 2             protium (H)               deuterium (D)      tritium (T) ไอโซโทน (Isotone) หมายถึงอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน  มีเลขอะตอมและเลขมวลต่างกัน  แต่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน                                                      p   =  6                      p   =  7             e– =  6                      e–  =  7             n   =  7 *                   n   =  7 *   ไอโซบาร์ (Isobar) หมายถึงอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน  แต่มีเลขมวลเท่ากัน                                                    p   =  6                      p   =  7             e– =  6                      e–  =  7             n   =  8                      n   =  7
ตารางที่ 1 สรุปความหมายของไอโซโทป  ไอโซโทน  ไอโซบาร์ ชนิด เลขอะตอม เลขมวล จำนวนนิวตรอน จำนวนโปรตอน ชนิดของธาตุ ไอโซโทป เท่ากัน ต่างกัน ต่างกัน เท่ากัน ชนิดเดียวกัน ไอโซโทน ต่างกัน ต่างกัน เท่ากัน ต่างกัน ต่างชนิดกัน ไอโซบาร์ ต่างกัน เท่ากัน ต่างกัน ต่างกัน ต่างชนิดกัน