V kemiji je jedro pozitivno nabit središče atom ki jo sestavljajo protoni in nevtroni. Znano je tudi kot "atomsko jedro". Beseda "jedro" izvira iz latinske besede jedro, kar je oblika besede nux, kar pomeni oreh ali jedrce. Izraz je skoval leta 1844 Michael Faraday, da bi opisal središče atoma. Znanosti, ki sodelujejo pri preučevanju jedra, njegove sestave in lastnosti, se imenujejo jedrska fizika in jedrska kemija.
Protoni in nevtroni držijo skupaj močna jedrska sila. Elektroni se, čeprav jih privlači jedro, gibljejo tako hitro, da padejo okoli njega ali pa ga krožijo na daljavo. Pozitiven električni naboj jedra prihaja iz protonov, nevtroni pa nimajo električnega naboja. V jedru je skoraj vsa masa atoma, saj imajo protoni in nevtroni veliko večjo maso kot elektroni. Število protonov v atomskem jedru definira njegovo identiteto kot atom določenega elementa. Število nevtronov določa, kateri izotop elementa je atom.
Velikost
Jedro atoma je veliko manjše od celotnega premera atoma, ker so elektroni lahko oddaljeni od središča atoma. Atom vodika je 145.000-krat večji od njegovega jedra, medtem ko je atom urana približno 23.000-krat večji od njegovega jedra. Vodikovo jedro je najmanjše jedro, saj je sestavljeno iz samotnega protona. To je 1,75 femtometrov (1,75 x 10)
-15 m). Atom urana v nasprotju s tem vsebuje veliko protonov in nevtronov. Njegovo jedro je približno 15 femtometrov.Ureditev protonov in nevtronov
Protoni in nevtroni so ponavadi prikazani kot stisnjeni skupaj in enakomerno razporejeni v sfere. Vendar je to preveč poenostavitev dejanske strukture. Vsak nukleon (protonski ali nevtronski) lahko zasede določeno energijsko raven in območje. Medtem ko je jedro lahko sferično, je lahko tudi hruškaste, ragbičaste, kroglične, diskusične ali triosne.
Protoni in nevtroni jedra so barioni, sestavljeni iz manjši subatomski delci, imenovani kvarki. Močna sila ima izredno kratek doseg, zato morajo biti protoni in nevtroni zelo blizu drug drugega, da se lahko vežejo. Privlačna močna sila premaga naravno odbojnost podobno nabitih protonov.
Hipernukleus
Poleg protonov in nevtronov obstaja še tretja vrsta bariona, imenovana hiperon. Hiperon vsebuje vsaj en čuden kvark, protoni in nevtroni pa sestavljeni iz kvarkov navzgor in navzdol. Jedro, ki vsebuje protone, nevtrone in hiperone, se imenuje hipernukleus. Te vrste atomskega jedra v naravi še nismo videli, vendar se je oblikovala v fizikalnih poskusih.
Halo Jedro
Druga vrsta atomskega jedra je halo jedro. To je jedro jedra, ki ga obkroža orbitalen halo protonov ali nevtronov. Jedro halo ima veliko večji premer kot tipično jedro. Je tudi veliko bolj nestabilno kot običajno jedro. Primer jedra halo so opazili v litiju-11, ki ima jedro, sestavljeno iz 6 nevtronov in 3 protonov, s halo 2 neodvisnih nevtronov. Razpolovni čas jedra je 8,6 milisekund. Za več nuklidov je opaziti, da imajo halo jedro, ko so v vznemirjenem stanju, ne pa, ko so v osnovnem stanju.
Viri:
- M. Maj (1994). "Zadnji rezultati in navodila v hipernuklearni in kaon fiziki". V. Pascolini. PAN XIII: Delci in jedra. Svetovni znanstveni. ISBN 978-981-02-1799-0. OSTI 10107402
- W. Nörtershäuser, polmeri jedrskega polnjenja Be in eno-nevtronski halo jedro Be, Pisma o fizičnem pregledu, 102: 6, 13. februar 2009,