Massenzahl

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Die Massenzahl oder Nukleonenanzahl [1] (manchmal auch Kerngröße genannt) ist die Anzahl der Nukleonen, also der schweren Kernbausteine (Protonen und Neutronen) eines Atoms, eines Nuklids. Sie gibt damit annähernd die Atommasse in u (atomaren Masseneinheiten) an. Ihr Formelzeichen ist A, auf dem Gebiet der Massenspektrometrie jedoch[2] m .

Sie ist die Summe aus der Anzahl der Protonenl Z und der Anzahl der Neutronen N:

A = Z + N

Nuklide mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen und somit verschiedenen Massenzahlen werden Isotope genannt. Beispielsweise besteht der Atomkern des häufigsten Wasserstoff-Isotops nur aus einem einzelnen Proton, derjenige des Wasserstoffisotops Deuterium (schwerer Wasserstoff) aus einem Proton und einem Neutron.

Zur abgekürzten Darstellung eines bestimmten Nuklids schreibt man links oberhalb des betreffenden Elementsymbols seine Massenzahl A und links unten seine Ordnungszahl Z.

{}^{A}_{Z} \text{Symbol}

Das Kohlenstoff-Isotop mit der Massenzahl 14 wird also in Formeln als

{}^{14}_{\ 6} \mathrm C

geschrieben.

Die Anzahl der Protonen Z ist bereits durch das Elementsymbol festgelegt und wird daher in der Schreibweise oft weggelassen, sofern sie nicht, wie bei Kernreaktionen, von besonderem Interesse ist. Im Fließtext ist daher auch die Schreibweise Elementname-Massenzahl (z. B. „Uran-235“ oder „Kohlenstoff-14“) üblich, die zudem der Sprechweise entspricht und keine Kenntnis der Elementsymbole erfordert. Auch die Schreibweise Elementsymbol-Massenzahl (z. B. „U-235“ oder „C-14“) ist gebräuchlich.

Protonen und Neutronen gehören beide zu den Baryonen. Die Nukleonenanzahl ist daher identisch mit der Baryonenanzahl B des Kerns und auch des gesamten Atoms oder Ions.

Zur Namensgebung sei angemerkt, dass der verbreitete Terminus technicus Massenzahl einer Erläuterung bedarf, Nukleonenanzahl dagegen den Bedeutungsinhalt präziser trifft.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Ulrich Harten: Physik. Eine Einführung für Ingenieure und Naturwissenschaftler. 6. Auflage. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-364-25385-4-4. Schlagwörter: Physik; Lehrbuch. S. 313
  2. Eintrag zu mass number. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.M03726 Version: 2.3.