2) электрона
3) позитрона
4) нейтрона
Ядро наиболее распространённого изотопа водорода — протия (1H) — содержит один протон. Протон является положительно заряженной частицей с зарядом +1 элементарного заряда; именно его число определяет атомный номер элемента. У водорода атомный номер равен 1, поэтому наличие одного протона в ядре является главным критерием его принадлежности к этому химическому элементу.
Электроны находятся не в ядре, а образуют электронную оболочку атома; в нейтральном атоме водорода один электрон компенсирует положительный заряд протона. Нейтрон электрически нейтрален и в ядре протия отсутствует, хотя входит в состав ядер других изотопов водорода. Позитрон представляет собой античастицу электрона и не является структурным компонентом ядра водорода.
В радиационной гигиене важно различать элемент и его изотопы: химические свойства определяются числом протонов, а радиоактивность и масса ядра — также числом нейтронов. Поэтому формулировка о ядре, состоящем из одного протона, относится к обычному водороду — протию; дейтерий и тритий имеют тот же один протон, но соответственно один и два нейтрона.
| Объект или нуклид | Состав | Электрический заряд | Радиационная характеристика | Медико-гигиеническое значение |
|---|---|---|---|---|
| Протий (1H) | 1 протон, 0 нейтронов | Ядро +1; атом нейтрален при наличии 1 электрона | Стабильный изотоп | Основная форма естественного водорода; эталон для понимания строения атома |
| Дейтерий (2H, D) | 1 протон, 1 нейтрон | Ядро +1 | Стабильный изотоп | Используется в изотопных исследованиях и диагностических методиках как стабильная метка |
| Тритий (3H, T) | 1 протон, 2 нейтрона | Ядро +1 | Радиоактивный β−-излучатель | При поступлении внутрь организма представляет риск внутреннего облучения; важен радиационный контроль |
| Протон | Составная частица ядра, присутствует в ядрах всех изотопов водорода | +1 элементарного заряда | Стабильная частица | Определяет атомный номер и химическую принадлежность элемента |
| Нейтрон | Составная частица ядра, в протии отсутствует | 0 | Связанный в стабильных ядрах; свободный нейтрон нестабилен | Изменяет массовое число и устойчивость изотопа, но не меняет химический элемент |
| Электрон и позитрон | Лептоны; не относятся к составу ядра протия | Электрон −1, позитрон +1 | Позитрон участвует в β+-распаде и аннигиляции с электроном | Учитываются при интерпретации радиационных процессов и методов ядерной медицины |
Для идентификации элемента используют атомный номер Z, равный числу протонов, а для характеристики нуклида — массовое число A, равное сумме протонов и нейтронов. Все изотопы водорода имеют Z = 1, но отличаются массовым числом и стабильностью ядра. В учебных вопросах без дополнительного указания обычно подразумевается протий, поэтому правильным является ответ протон .