Start › Klasy › Fizyka — Klasa 4 LO › Budowa jądra atomowego

Budowa jądra atomowego

Fizyka — Klasa 4 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

🧩Quizy 1

📘Teoria 2

Budowa atomu i jądra
Model atomu (Bohra):
  • Jądro atomowe: protony ($+$) i neutrony (brak ładunku) — skupia niemal całą masę atomu
  • Elektrony ($-$): orbitują wokół jądra na określonych poziomach energetycznych (powłokach)
  • Liczba masowa $A$: liczba protonów + neutronów
  • Liczba atomowa $Z$: liczba protonów = numer w układzie okresowym
  • Izotopy: atomy tego samego pierwiastka ($Z$ takie samo), różna liczba neutronów
Prosto mówiąc: Atom = maleńkie „Słońce" (jądro) z orbitującymi „planetami" (elektrony). Jądro jest gęste i masywne — atom to głównie pusta przestrzeń!
Zapis nuklidu: ${}^A_Z X$, np. ${}^{12}_6\text{C}$ — węgiel o $A=12$, $Z=6$, 6 neutronów.
Wiązanie chemiczne — dotyczą elektronów walencyjnych. Przemiany jądrowe — dotyczą jądra.
Przykład: ${}^{235}_{92}\text{U}$. Ile protonów i neutronów?
  1. Protony: $Z = 92$
  2. Neutrony: $A - Z = 235 - 92 = 143$
⚡ Zapamiętaj: Zmiana $Z$ → zmiana pierwiastka. Zmiana liczby neutronów → inny izotop tego samego pierwiastka. Izotopy mają takie same właściwości chemiczne!
Budowa jądra atomowego (klasa 4 LO)

Nukleony

Protony i neutrony; liczba atomowa $Z$ i masowa $A$.

Izotopy

Jądra o tej samej liczbie protonów, różnej liczbie neutronów.

Siły jądrowe

Krótkozasięgowe, silniejsze od odpychania elektrostatycznego.

∑Wzory 1

Liczba nukleonów w jądrze
$$A = Z + N$$

Do czego służy: opisuje skład jądra. $A$ — liczba masowa (nukleony), $Z$ — liczba atomowa (protony), $N$ — liczba neutronów. Jądro utrzymują razem siły jądrowe — bardzo silne, ale krótkozasięgowe.

✍Zadania dodatkowe 12

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr 1

Jądro pewnego atomu ma liczbę atomową $Z = 8$ i liczbę masową $A = 16$. Ile ma protonów i neutronów?

Zadanie nr 2

Wyjaśnij, dlaczego jądro atomowe nie rozpada się mimo odpychania elektrostatycznego protonów.

Zadanie nr 3

Podaj liczbę protonów, neutronów i nukleonów dla jądra o zapisie $^{14}_{6}\text{C}$.

Zadanie nr FZ25.1

Uzupełnij równanie rozpadu: $^{214}_{82}\text{Pb}\to\ ?\ +\beta^-$ (antyneutrino pomijamy). Podaj liczbę masową, atomową i symbol pierwiastka.

Zadanie nr FZ25.2

Po jakim czasie pozostanie $25\%$ początkowej liczby jąder izotopu o czasie połowicznego rozpadu $8$ dni?

Zadanie nr FZ25.3

Jądro $^{238}_{92}$U ulega rozpadowi $\alpha$. Powstaje jądro:

A $^{238}_{90}\text{Th}$
B $^{234}_{92}\text{U}$
C $^{234}_{90}\text{Th}$
D $^{236}_{91}\text{Pa}$
Zadanie nr FZ25.4

Nieruchome jądro ulega rozpadowi $\alpha$. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. Masa jądra przed rozpadem jest mniejsza od sumy mas produktów rozpadu.
  2. Produkty rozpadu uzyskują energię kinetyczną.
  3. Pędy obu produktów mają równe wartości i przeciwne zwroty.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P/P 1. P, 2. P, 3. P
P/P/F 1. P, 2. P, 3. F
P/F/P 1. P, 2. F, 3. P
P/F/F 1. P, 2. F, 3. F
F/P/P 1. F, 2. P, 3. P
F/P/F 1. F, 2. P, 3. F
F/F/P 1. F, 2. F, 3. P
F/F/F 1. F, 2. F, 3. F
Zadanie nr FZ25.6

Moc cieplna próbki plutonu $^{238}$Pu ($T_{1/2}=87{,}7$ roku) wynosiła początkowo $100$ W. Oblicz moc cieplną tej próbki po $50$ latach.

Zadanie nr FZ25.7

Jądro $^{238}_{94}$Pu rozpada się na cząstkę $\alpha$ i jądro $X$, przy czym $\dfrac{m_X}{m_\alpha}\approx58{,}5$. Zapisz równanie rozpadu i oblicz iloraz $\dfrac{E_{kin\,X}}{E_{kin\,\alpha}}$.

Zadanie nr FZ25.8

Detektor zliczył łączną liczbę cząstek emitowanych przez próbkę: po $40$ min — $1275$, a po długim czasie — $2000$ (wszystkie jądra się rozpadły). Oblicz czas połowicznego rozpadu.

Zadanie nr FZ25.9

Masa jądra $^{4}_{2}$He wynosi $4{,}00150$ u, masa protonu $1{,}00728$ u, neutronu $1{,}00866$ u. Oblicz energię wiązania tego jądra oraz energię wiązania przypadającą na jeden nukleon ($1\ \text{u}\cdot c^2=931{,}5$ MeV).

Zadanie nr FZ25.10

Izotop $^{18}_{9}$F ulega rozpadowi $\beta^+$. Masy jąder: $m_F=17{,}99600$ u, $m_X=17{,}99477$ u, masa cząstki $\beta$ to $0{,}00055$ u. Zapisz równanie rozpadu i oblicz łączną energię kinetyczną produktów ($1\ \text{u}\cdot c^2=931{,}5$ MeV, jądro fluoru spoczywało).

📄Zadania z arkuszy 4

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 11.1 · Matura 2026

Informacja do zadania 11. Izotop neonu 2310Ne ulega rozpadowi promieniotwórczemu β⁻. Powstają: cząstka β⁻ (elektron), jądro pierwiastka X oraz antyneutrino elektronowe ν̃ (ładunek 0, masę pomijamy).

Zadanie 11.1. Uzupełnij schemat rozpadu β⁻: 2310Ne → ……X + β⁻ + 00ν̃. Podaj liczby (atomową i masową) oraz symbol/nazwę pierwiastka X.

Zadanie nr 12.1 · Matura 2025
Izotop plutonu ${}^{238}_{94}\text{Pu}$ ulega rozpadowi promieniotwórczemu w wyniku przemiany $\alpha$. Podczas rozpadu jądra tego izotopu plutonu powstają cząstka $\alpha$ oraz jądro pewnego pierwiastka X. Poniżej przedstawiono schemat rozpadu $\alpha$ jądra plutonu ${}^{238}_{94}\text{Pu}$: $${}^{238}_{94}\text{Pu} \to {}^{\ldots}_{\ldots}\text{X} + \alpha$$ Uzupełnij powyższy schemat tak, aby powstało równanie rozpadu $\alpha$. Wpisz w wykropkowane miejsca w schemacie właściwe liczby: atomową i masową, a pod schematem – symbol (lub nazwę) pierwiastka X, którego jądro powstaje w tym rozpadzie.
Zadanie nr 11.1 · Matura 2024

Informacja do zadania 11. Izotop fluoru 189F ulega rozpadowi β⁺; powstają: cząstka β⁺, jądro pierwiastka X oraz neutrino ν (ładunek 0, masę pomijamy). Masy jąder: mF = 17,99600 u, mX = 17,99477 u, mβ = 0,00055 u; 1 u·c² ≈ 931,5 MeV. Wykres Nr/N₀(t) — udział jąder rozłożonych.

Zadanie 11.1. Odczytaj z wykresu czas połowicznego rozpadu jądra fluoru 189F (w minutach).

Zadanie nr 11.1 · Matura 2023

Informacja do zadania 11. Kopernik Cn ma liczbę atomową Z = 112. Izotop ²⁷⁷Cn wytworzono, bombardując tarczę ołowiu ²⁰⁸Pb jonami cynku ⁷⁰Zn. Kopernik ²⁷⁷Cn jest nietrwały. (Pb: Z = 82, Zn: Z = 30.)

Zadanie 11.1. Uzupełnij równanie: ²⁰⁸Pb + ⁷⁰Zn → ²⁷⁷Cn + … Wpisz liczby atomowe i podaj cząstkę, która powstaje.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.