I. Tóm lược lý thuyết.

1. Cấu tạo hạt nhân

a. Điện tích và kích thước hạt nhân

+ Hạt nhân tích điện dương bằng +Ze.

( Z là số thứ tự của nguyên tố hóa học trong bàng hệ thống tuần hoàn)

Ví dụ: - Hidrô có số thứ tự là 1, vậy Z= 1, hạt nhân nó có điện tích là e

- Hêli có số thứ tự là 2, vậy Z= 2, hạt nhân nó có điện tích là 2e

+ Kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử 10⁴ ¸ 10⁵ lần.

b. Cấu tạo hạt nhân

- Hạt nhân được tạo thành bởi các nuclôn gồm: prôtôn (p) mang điện tích +e và nơtron (n) không mang điện.

- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z (nguyên tử số)

- Tổng số nuclôn trong hạt nhân kí hiệu A (số khối).

( A : tổng số protôn và số nơtron trong hạt nhân)

- Số nơtron trong hạt nhân là N = A – Z.

c. Kí hiệu hạt nhân

+ Kí hiệu hạt nhân: ${}_{Z}^{A}$X; ví dụ:${}_{6}^{12}C$; ${}_{30}^{67}Zn$.

Ví dụ :  - ${}_{8}^{16}$O : hạt nhân này có Z = 8, có 8 prôton ; có A = 16, có 16 nuclôn, có N=A-Z=8, có 8 nơtron.

- ${}_{2}^{4}$He : hạt nhân này có Z = 2, có 2 prôton ; có A = 4, có 4 nuclôn, có N=A-Z=2, có 2 nơtron.

+ Kí hiệu này cũng được dùng cho một số hạt sơ cấp: ${}_{1}^{1}p$, ${}_{0}^{1}n$, ${}_{-1}^{0}$e.

d. Đồng vị

  Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z,  khác nhau số A.

  Ví dụ: Hiđrô có 3 đồng vị: ${}_{1}^{1}$H; ${}_{1}^{2}$H (hay ${}_{1}^{2}$D) ; ${}_{1}^{3}$H (hay ${}_{1}^{3}$T).

 Các bon có nhiều đồng vị trong đó có 2 đồng vị bền là ${}_{6}^{12}$C (99,89%) ; ${}_{6}^{13}$C (1,11%).

2. Khối lượng hạt nhân

a. Đơn vị khối lượng nguyên tử

 Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu là u có giá trị bằng $\frac{1}{12}$ khối lượng nguyên tử của đồng vị ${}_{6}^{12}$C.

cụ thể là: 1 u = 1,6055.10^-27 kg.

b. Khối lượng và năng lượng

  Theo Anh-xtanh, một vật có khối lượng thì thì cũng có năng lượng tương ứng và ngược lại. Năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ là c².

E = mc².

  Năng lượng (tính ra đơn vị eV) tương ứng với khối lượng 1u được xác định:

  E = uc² = 931,5 MeV ð 1u = 931,5MeV/c².

  MeV/c² cũng được coi là một đơn vị đo  khối lượng hạt nhân.

- Chú ý:

+ Theo thuyết tương đối, một vật có khối lượng m₀ khi ở trạng thi nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với

$m=\frac{{{m}_{0}}}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}$

trong đó m₀ được gọi là khối lượng nghỉ và m là khối lượng động.

+ Năng lượng toàn phần:

E = mc² =$\frac{{{m}_{0}}{{c}^{2}}}{\sqrt{1-\frac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}$

  Năng lượng E₀ = m₀c² được gọi là năng lượng nghỉ và hiệu E – E₀ = (m - m₀)c² chính là động năng của vật, kí hiệu là W_đ.