Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) проголосовал за изменение стандартной атомной массы 19 элементов в Периодической системе химических элементов. Решение было принято на голосовании по итогам ежегодного собрания специальной комиссии Союза, которое прошло в августе 2013 года.
Изменения затронут алюминий, бериллий, гольмий, золото, иттрий, кадмий, магний, молибден, ниобий, празеодим, селен, скандий, торий, тулий, фосфор, фтор и цезий.
Большая часть поправок коснулась только последних знаков после запятой. Например, атомная масса золота изменилась с 196,966569(4) а.е.м. на 196,966569(5) а.е.м., где цифра в скобках обозначает неопределённость в последующих цифрах. Зато масса молибдена вместо 95,96(2) составит 95,95(1), а масса селена вырастет с 78,96(3) до 78,971(8).
Атомная единица массы по определению равна 1/12 массе атома углерода-12, и в первом приближении атомный вес элемента рассчитывается как число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре. Однако для точных расчетов необходимо учесть множество дополнительных факторов: например, большинство элементов встречается в виде смеси из нескольких изотопов с разным числом нуклонов в ядре. Даже самый простой элемент, водород, встречается в природе в виде протия, дейтерия, и трития, дейтерий примерно вдвое тяжелее протия за счет дополнительного нейтрона.
Эти изменения сыграют большую практическую роль в области химии и ядерной физики
Масса ядер больше массы всех нуклонов за счет переходящей в массу энергии связи. Также далеко не всегда можно пренебрегать массами электронов (которых у урана уже 92). Чистый уран-238, к примеру, имеет атомную массу 238,0507882(20) атомных единиц массы вместо 238 именно за счет описанных эффектов.
В рекомендациях IUPAC предлагается перестать считать одноизотопным элементом торий в связи с обнаружением в глубинных слоях морской воды тех изотопов, которые раньше в природе не находили. Также будет пересмотрено соотношение изотопов урана. По новым правилам естественным соотношением будет считаться одно ядро урана-235 на 137,8(1) ядер урана-238. Все эти уточнения позволят проводить более точные геохимические расчеты и даже датировать археологические находки.
|