נוסח השאלה המקורי: האם כל הפרוטונים, אלקטרונים ונויטרונים זהים ורק מספר הפרוטונים בגרעין האטום הוא שקובע את היסוד?
אכן, בין פרוטון אחד לאחר, בין אלקטרון אחד לאחר או בין נוטירון אחד לאחר אין הבדל. הם זהים, מבלי להתייחס כרגע לסוגיית הספין. יסוד ומיקומו בטבלה המחזורית נקבע בהתאם למספר הפרוטונים שבגרעין.
הטבלה המחזורית. הזכויות לתמונה שמורות לאנציקלופדיה בריטניקה.
האלקטרונים משפיעים על המטען החשמלי של האטום. אטום שאינו מאוזן חשמלית, קרי אטום בעל מספר שונה של אלקטרונים ופרוטונים, נקרא יון, ומטענו תלוי בחוסר או בעודף במספר האלקטרונים לעומת מספר הפרוטונים.
מספר הנויטרונים משפיע על המסה של היסוד, ובכך נבדלים איזוטופים שונים של אותו יסוד. האיזוטופים הידועים של מימן הינם מימן רגיל, המסומן ב-H, או 1H, מימן כבד הידוע גם בשם דיאוטריום, המסומן ב-D, או 2H, או טריטיום, המסומן ב-T, או 3H. לכולם פרוטון אחד, אך לדיאוטריום יש גם נויטרון, ולטריטיום - שני נויטרונים. אחד היסודות הידועים בגלל סוגיית האיזוטופים שלהם ושימושם לתהליכים גרעיניים, הינו האורניום, המסומן באות U ולו שישה איזוטופים עיקריים. לכולם כמובן 92 פרוטונים, אך הם נבדלים ביניהם במספר הנויטרונים.
הנפוץ בטבע הוא 238U, אך קיימים גם 232U, 233U, 235U, 236U המספר בפינה השמאלית עליונה הוא מספר המסה, והוא מתאר את סכום הפרוטונים והנויטרונים, קרי את מספר הנוקליאונים. בכדי לחשב את מספר הנויטרונים, יש להחסיר ממספר המסה את המספר האטומי (השווה למספר הפרוטונים).
מאת: ד"ר לירן שמשי
המחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע
