Phát biểu sai khi nói về hạt nhân nguyên tử thường liên quan đến cấu trúc, thành phần hoặc tính chất của nó, và đáp án chính xác là B. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này và tránh những sai sót tương tự, hãy cùng Xe Tải Mỹ Đình (XETAIMYDINH.EDU.VN) khám phá chi tiết về cấu trúc và tính chất của hạt nhân nguyên tử, từ đó có cái nhìn chính xác và đầy đủ nhất. Với những thông tin được cập nhật liên tục, chúng tôi hy vọng sẽ mang đến cho bạn những kiến thức hữu ích nhất về lĩnh vực này, đồng thời giúp bạn nắm vững các khái niệm quan trọng như proton, neutron và lực hạt nhân.
1. Hạt Nhân Nguyên Tử Là Gì? Tổng Quan Về Cấu Trúc Và Thành Phần
Hạt nhân nguyên tử là phần trung tâm của nguyên tử, chứa hầu hết khối lượng của nguyên tử và mang điện tích dương. Vậy thành phần cấu tạo và cấu trúc của hạt nhân nguyên tử ra sao?
1.1. Cấu Tạo Của Hạt Nhân Nguyên Tử
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ hai loại hạt cơ bản:
- Proton: Hạt mang điện tích dương (+1e), có khối lượng khoảng 1 amu (atomic mass unit – đơn vị khối lượng nguyên tử). Số proton trong hạt nhân xác định nguyên tố hóa học của nguyên tử.
- Neutron: Hạt không mang điện tích (trung hòa), có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng của proton (cũng khoảng 1 amu). Neutron có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định của hạt nhân.
1.2. Số Khối Và Số Hiệu Nguyên Tử
Để mô tả hạt nhân nguyên tử, người ta sử dụng hai khái niệm quan trọng:
- Số hiệu nguyên tử (Z): Là số proton có trong hạt nhân. Số hiệu nguyên tử xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
- Số khối (A): Là tổng số proton và neutron có trong hạt nhân. Số khối cho biết khối lượng gần đúng của hạt nhân (tính theo amu).
1.3. Kí Hiệu Của Hạt Nhân Nguyên Tử
Hạt nhân của một nguyên tử được kí hiệu như sau:
A
ZX
Trong đó:
- X là kí hiệu hóa học của nguyên tố.
- Z là số hiệu nguyên tử (số proton).
- A là số khối (tổng số proton và neutron).
Ví dụ:
- Hạt nhân của nguyên tử Helium (He) có 2 proton và 2 neutron được kí hiệu là 42He.
- Hạt nhân của nguyên tử Uranium (U) có 92 proton và 143 neutron được kí hiệu là 23592U.
1.4. Lực Hạt Nhân
Các proton trong hạt nhân đều mang điện tích dương, nên chúng đẩy nhau bằng lực tĩnh điện. Tuy nhiên, hạt nhân vẫn tồn tại ổn định nhờ một lực khác mạnh hơn rất nhiều, đó là lực hạt nhân (còn gọi là lực tương tác mạnh).
- Đặc điểm của lực hạt nhân:
- Là lực hút rất mạnh, có tác dụng liên kết các nucleon (proton và neutron) trong hạt nhân.
- Có bán kính tác dụng rất ngắn, chỉ khoảng 10-15 m (1 femtometer).
- Không phụ thuộc vào điện tích, tức là lực hạt nhân giữa hai proton, hai neutron, hoặc một proton và một neutron là như nhau.
Lực hạt nhân là một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên (cùng với lực hấp dẫn, lực điện từ và lực tương tác yếu), và nó đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo sự ổn định của hạt nhân nguyên tử.
2. Các Tính Chất Cơ Bản Của Hạt Nhân Nguyên Tử
Để hiểu rõ hơn về hạt nhân nguyên tử, chúng ta cần xem xét các tính chất cơ bản sau:
2.1. Khối Lượng Hạt Nhân
Khối lượng của hạt nhân không đơn thuần là tổng khối lượng của các proton và neutron thành phần. Thực tế, khối lượng hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nucleon tự do. Sự chênh lệch này được gọi là độ hụt khối (mass defect).
-
Độ hụt khối (Δm): Là hiệu giữa tổng khối lượng của các nucleon tự do và khối lượng thực tế của hạt nhân.
Δm = (Z * mp + N * mn) - m
Trong đó:
- Z là số proton.
- mp là khối lượng của proton.
- N là số neutron.
- mn là khối lượng của neutron.
- m là khối lượng của hạt nhân.
-
Năng lượng liên kết (Eb): Độ hụt khối tương ứng với một năng lượng liên kết, được giải phóng khi các nucleon liên kết với nhau để tạo thành hạt nhân. Năng lượng liên kết được tính theo công thức Einstein:
Eb = Δm * c2
Trong đó:
- c là vận tốc ánh sáng trong chân không (c ≈ 3.108 m/s).
Năng lượng liên kết là thước đo độ bền vững của hạt nhân. Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững.
2.2. Năng Lượng Liên Kết Riêng
Để so sánh độ bền vững của các hạt nhân khác nhau, người ta sử dụng khái niệm năng lượng liên kết riêng.
-
Năng lượng liên kết riêng (ε): Là năng lượng liên kết tính trên một nucleon.
ε = Eb / A
Trong đó:
- Eb là năng lượng liên kết.
- A là số khối.
Năng lượng liên kết riêng cho biết năng lượng cần thiết để tách một nucleon ra khỏi hạt nhân. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
Theo nghiên cứu của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội vào tháng 5 năm 2023, các hạt nhân có số khối A vào khoảng 50-60 (ví dụ: sắt – Fe) có năng lượng liên kết riêng lớn nhất, do đó chúng là những hạt nhân bền vững nhất trong tự nhiên.
2.3. Bán Kính Hạt Nhân
Bán kính của hạt nhân không cố định mà phụ thuộc vào số khối A. Theo các thực nghiệm, bán kính hạt nhân được tính gần đúng theo công thức:
R = r0 * A1/3
Trong đó:
- R là bán kính hạt nhân.
- r0 là hằng số, có giá trị khoảng 1,2.10-15 m (1,2 femtometer).
- A là số khối.
Công thức này cho thấy bán kính hạt nhân tăng theo căn bậc ba của số khối. Điều này có nghĩa là hạt nhân càng lớn (càng nhiều nucleon) thì kích thước của nó càng lớn.
2.4. Điện Tích Hạt Nhân
Điện tích của hạt nhân được xác định bởi số proton (Z) có trong hạt nhân. Mỗi proton mang một điện tích dương (+1e), do đó điện tích của hạt nhân là +Ze, trong đó e là điện tích nguyên tố (e ≈ 1,602.10-19 C).
Điện tích hạt nhân là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố. Các nguyên tử có cùng số proton (cùng số hiệu nguyên tử) thuộc cùng một nguyên tố hóa học và có tính chất hóa học tương tự nhau.
2.5. Spin Hạt Nhân
Spin là một tính chất lượng tử nội tại của các hạt cơ bản, bao gồm cả proton và neutron. Spin của hạt nhân là tổng hợp spin của tất cả các nucleon thành phần.
- Spin của proton và neutron: Mỗi proton và neutron có spin bằng 1/2 (tính theo đơn vị ħ, trong đó ħ là hằng số Planck rút gọn).
- Spin của hạt nhân: Spin của hạt nhân có thể là số nguyên hoặc bán nguyên, tùy thuộc vào số lượng proton và neutron. Các hạt nhân có số proton và neutron đều là số chẵn thường có spin bằng 0.
Spin của hạt nhân có ảnh hưởng đến nhiều tính chất của nguyên tử và phân tử, chẳng hạn như phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và các phản ứng hạt nhân.
3. Các Loại Hạt Nhân Nguyên Tử
Trong tự nhiên, có nhiều loại hạt nhân khác nhau, được phân loại dựa trên số lượng proton và neutron.
3.1. Đồng Vị
- Định nghĩa: Đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton (Z) nhưng khác nhau về số neutron (N). Do đó, các đồng vị của một nguyên tố có cùng tính chất hóa học, nhưng khác nhau về khối lượng và tính chất vật lý.
Ví dụ:
- Hydro (H) có ba đồng vị chính:
- Protium (11H): 1 proton, 0 neutron.
- Deuterium (21H hoặc D): 1 proton, 1 neutron.
- Tritium (31H hoặc T): 1 proton, 2 neutron.
- Uranium (U) có nhiều đồng vị, trong đó hai đồng vị quan trọng nhất là:
- Uranium-235 (23592U): 92 proton, 143 neutron.
- Uranium-238 (23892U): 92 proton, 146 neutron.
3.2. Đồng Khối
- Định nghĩa: Đồng khối là các hạt nhân có cùng số khối (A) nhưng khác nhau về số proton (Z). Do đó, các đồng khối thuộc các nguyên tố hóa học khác nhau và có tính chất hóa học khác nhau.
Ví dụ:
- Cobalt-60 (6027Co) và Nickel-60 (6028Ni) là hai đồng khối, đều có số khối bằng 60, nhưng số proton khác nhau (27 và 28).
3.3. Đồng Phân Hạt Nhân
- Định nghĩa: Đồng phân hạt nhân là các hạt nhân có cùng số proton (Z) và số neutron (N), nhưng khác nhau về trạng thái năng lượng. Các đồng phân hạt nhân có cùng tính chất hóa học và khối lượng, nhưng khác nhau về thời gian sống và cách phân rã.
Ví dụ:
- Technetium-99m (99m43Tc) và Technetium-99 (9943Tc) là hai đồng phân hạt nhân của nguyên tố Technetium. Technetium-99m là đồng phân kích thích, có năng lượng cao hơn và phân rã thành Technetium-99 bằng cách phát ra tia gamma.
4. Các Phản Ứng Hạt Nhân
Phản ứng hạt nhân là quá trình tương tác giữa các hạt nhân nguyên tử hoặc giữa hạt nhân và các hạt cơ bản, dẫn đến sự biến đổi của hạt nhân.
4.1. Các Định Luật Bảo Toàn Trong Phản Ứng Hạt Nhân
Trong mọi phản ứng hạt nhân, có một số định luật bảo toàn luôn được tuân thủ:
- Định luật bảo toàn điện tích: Tổng điện tích của các hạt trước phản ứng bằng tổng điện tích của các hạt sau phản ứng.
- Định luật bảo toàn số nucleon: Tổng số nucleon (proton và neutron) trước phản ứng bằng tổng số nucleon sau phản ứng.
- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: Tổng năng lượng (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ) trước phản ứng bằng tổng năng lượng sau phản ứng.
- Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của các hạt trước phản ứng bằng tổng động lượng của các hạt sau phản ứng.
4.2. Các Loại Phản Ứng Hạt Nhân
Có nhiều loại phản ứng hạt nhân khác nhau, tùy thuộc vào loại hạt tham gia và sản phẩm tạo thành. Một số loại phản ứng hạt nhân quan trọng bao gồm:
- Phản ứng phân hạch: Là quá trình hạt nhân nặng vỡ thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn. Ví dụ: phân hạch Uranium-235.
- Phản ứng nhiệt hạch: Là quá trình các hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn, kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn. Ví dụ: phản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt Trời.
- Phản ứng phân rã phóng xạ: Là quá trình hạt nhân không bền tự động phân rã thành các hạt nhân khác, kèm theo sự phát ra các hạt và tia phóng xạ. Ví dụ: phân rã alpha, beta, gamma.
- Phản ứng hạt nhân nhân tạo: Là các phản ứng hạt nhân được thực hiện trong phòng thí nghiệm bằng cách bắn phá các hạt nhân bằng các hạt加速器. Ví dụ: tổng hợp các nguyên tố siêu urani.
4.3. Năng Lượng Trong Phản Ứng Hạt Nhân
Trong các phản ứng hạt nhân, năng lượng có thể được giải phóng (phản ứng tỏa năng lượng) hoặc hấp thụ (phản ứng thu năng lượng). Năng lượng của phản ứng hạt nhân được tính bằng hiệu giữa tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng.
- Phản ứng tỏa năng lượng: Tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng. Năng lượng dư được giải phóng dưới dạng động năng của các hạt sản phẩm hoặc năng lượng của các photon (tia gamma).
- Phản ứng thu năng lượng: Tổng năng lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt sau phản ứng. Để phản ứng xảy ra, cần cung cấp năng lượng từ bên ngoài (ví dụ: động năng của các hạt bắn phá).
Năng lượng giải phóng trong các phản ứng hạt nhân thường lớn hơn rất nhiều so với năng lượng trong các phản ứng hóa học, do đó chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
5. Ứng Dụng Của Hạt Nhân Nguyên Tử
Hạt nhân nguyên tử và các phản ứng hạt nhân có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học, công nghệ và đời sống.
5.1. Năng Lượng Hạt Nhân
- Điện hạt nhân: Các nhà máy điện hạt nhân sử dụng năng lượng từ phản ứng phân hạch của Uranium-235 để sản xuất điện. Điện hạt nhân là một nguồn năng lượng sạch, không phát thải khí nhà kính, nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro về an toàn và xử lý chất thải phóng xạ.
- Nghiên cứu nhiệt hạch: Các nhà khoa học đang nghiên cứu phát triển công nghệ nhiệt hạch để tạo ra nguồn năng lượng sạch, an toàn và vô tận. Tuy nhiên, việc kiểm soát và duy trì phản ứng nhiệt hạch trong điều kiện phòng thí nghiệm vẫn là một thách thức lớn.
5.2. Y Học Hạt Nhân
- Chẩn đoán hình ảnh: Các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như chụp PET (Positron Emission Tomography) và SPECT (Single-Photon Emission Computed Tomography) để phát hiện các bệnh lý trong cơ thể.
- Điều trị ung thư: Xạ trị sử dụng các tia phóng xạ để tiêu diệt các tế bào ung thư. Các đồng vị phóng xạ cũng được sử dụng trong các phương pháp điều trị ung thư tiên tiến như xạ trị áp sát và liệu pháp hạt alpha.
5.3. Công Nghiệp
- Kiểm tra không phá hủy: Các nguồn phóng xạ được sử dụng để kiểm tra chất lượng và độ bền của các vật liệu và cấu trúc công nghiệp, chẳng hạn như đường ống dẫn dầu, cầu đường và máy bay.
- Đo độ dày và mức chất lỏng: Các thiết bị đo sử dụng nguồn phóng xạ để đo độ dày của vật liệu hoặc mức chất lỏng trong các容器 mà không cần tiếp xúc trực tiếp.
5.4. Nông Nghiệp
- Chiếu xạ thực phẩm: Thực phẩm được chiếu xạ bằng tia gamma để tiêu diệt vi khuẩn, nấm mốc và côn trùng gây hại, kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo an toàn thực phẩm.
- Nghiên cứu và cải tạo giống cây trồng: Các kỹ thuật hạt nhân được sử dụng để tạo ra các giống cây trồng mới có năng suất cao hơn, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn và chất lượng dinh dưỡng tốt hơn.
5.5. Nghiên Cứu Khoa Học
- Nghiên cứu cấu trúc vật chất: Các hạt nhân nguyên tử được sử dụng làm công cụ để thăm dò cấu trúc của vật chất ở cấp độ vi mô. Các thí nghiệm va chạm hạt nhân giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các lực cơ bản của tự nhiên và các hạt cơ bản cấu tạo nên vũ trụ.
- Định tuổi bằng phương pháp phóng xạ: Các đồng vị phóng xạ được sử dụng để xác định tuổi của các mẫu vật địa chất, khảo cổ và cổ sinh vật học. Ví dụ: phương pháp碳-14 được sử dụng để xác định tuổi của các vật liệu hữu cơ có niên đại đến khoảng 50.000 năm.
6. Những Phát Biểu Sai Lệch Thường Gặp Về Hạt Nhân Nguyên Tử
Để củng cố kiến thức và tránh những hiểu lầm, chúng ta hãy xem xét một số phát biểu sai lệch thường gặp về hạt nhân nguyên tử:
Phát Biểu Sai Lệch | Giải Thích Đúng |
---|---|
Hạt nhân chỉ chứa proton. | Hạt nhân chứa cả proton (mang điện tích dương) và neutron (không mang điện tích). |
Khối lượng hạt nhân bằng tổng khối lượng của các proton và neutron thành phần. | Khối lượng hạt nhân nhỏ hơn tổng khối lượng của các nucleon tự do do hiện tượng độ hụt khối. Năng lượng liên kết tương ứng với độ hụt khối này là năng lượng cần thiết để liên kết các nucleon lại với nhau. |
Lực điện là lực duy nhất tác dụng trong hạt nhân. | Ngoài lực điện đẩy giữa các proton, trong hạt nhân còn có lực hạt nhân (lực tương tác mạnh) rất mạnh, có tác dụng liên kết các nucleon lại với nhau và đảm bảo sự ổn định của hạt nhân. |
Các đồng vị của một nguyên tố có tính chất hóa học khác nhau. | Các đồng vị của một nguyên tố có cùng số proton, do đó có cùng tính chất hóa học. Tuy nhiên, chúng có thể khác nhau về khối lượng và tính chất vật lý. |
Phản ứng hạt nhân chỉ xảy ra trong các lò phản ứng hạt nhân. | Phản ứng hạt nhân có thể xảy ra trong tự nhiên (ví dụ: phân rã phóng xạ, phản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt Trời) hoặc trong các thiết bị nhân tạo (ví dụ: lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hạt). |
Năng lượng giải phóng trong phản ứng hạt nhân luôn nhỏ hơn năng lượng trong phản ứng hóa học. | Năng lượng giải phóng trong phản ứng hạt nhân thường lớn hơn rất nhiều so với năng lượng trong phản ứng hóa học do năng lượng liên kết trong hạt nhân lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. |
Tất cả các hạt nhân đều bền vững. | Không phải tất cả các hạt nhân đều bền vững. Các hạt nhân có số lượng proton và neutron không phù hợp có thể không bền và phân rã phóng xạ thành các hạt nhân khác bền vững hơn. |
Hạt nhân có kích thước lớn như nguyên tử. | Kích thước của hạt nhân nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước của nguyên tử. Hầu hết thể tích của nguyên tử là không gian trống, nơi các electron chuyển động xung quanh hạt nhân. |
Spin của hạt nhân luôn bằng 0. | Spin của hạt nhân có thể là số nguyên hoặc bán nguyên, tùy thuộc vào số lượng proton và neutron. Các hạt nhân có số proton và neutron đều là số chẵn thường có spin bằng 0, nhưng các hạt nhân khác có thể có spin khác 0. |
Hạt nhân không có ứng dụng thực tế. | Hạt nhân có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học, công nghệ và đời sống, bao gồm năng lượng hạt nhân, y học hạt nhân, công nghiệp, nông nghiệp và nghiên cứu khoa học. |
7. FAQ – Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Hạt Nhân Nguyên Tử
-
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ những hạt nào?
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ proton (mang điện tích dương) và neutron (không mang điện tích).
-
Số hiệu nguyên tử là gì?
Số hiệu nguyên tử (Z) là số proton có trong hạt nhân của một nguyên tử.
-
Số khối là gì?
Số khối (A) là tổng số proton và neutron có trong hạt nhân của một nguyên tử.
-
Lực hạt nhân là gì?
Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nucleon (proton và neutron) trong hạt nhân, giúp hạt nhân ổn định.
-
Đồng vị là gì?
Đồng vị là các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron.
-
Độ hụt khối là gì?
Độ hụt khối là hiệu giữa tổng khối lượng của các nucleon tự do và khối lượng thực tế của hạt nhân.
-
Năng lượng liên kết là gì?
Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để tách hạt nhân thành các nucleon tự do.
-
Phản ứng hạt nhân là gì?
Phản ứng hạt nhân là quá trình tương tác giữa các hạt nhân nguyên tử hoặc giữa hạt nhân và các hạt cơ bản, dẫn đến sự biến đổi của hạt nhân.
-
Phản ứng phân hạch là gì?
Phản ứng phân hạch là quá trình hạt nhân nặng vỡ thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn.
-
Phản ứng nhiệt hạch là gì?
Phản ứng nhiệt hạch là quá trình các hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn, kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn.
-
Ứng dụng của hạt nhân nguyên tử trong y học là gì?
Trong y học, hạt nhân nguyên tử được sử dụng trong chẩn đoán hình ảnh (ví dụ: chụp PET, SPECT) và điều trị ung thư (ví dụ: xạ trị).
-
Điện hạt nhân có phải là nguồn năng lượng sạch không?
Điện hạt nhân không phát thải khí nhà kính, nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro về an toàn và xử lý chất thải phóng xạ.
-
Năng lượng liên kết riêng là gì?
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trên một nucleon, dùng để so sánh độ bền vững của các hạt nhân khác nhau.
-
Bán kính của hạt nhân có phụ thuộc vào số khối không?
Có, bán kính hạt nhân tăng theo căn bậc ba của số khối.
-
Spin của hạt nhân là gì?
Spin là một tính chất lượng tử nội tại của hạt nhân, có ảnh hưởng đến nhiều tính chất của nguyên tử và phân tử.
8. Kết Luận
Hiểu rõ về hạt nhân nguyên tử là chìa khóa để khám phá thế giới vi mô và ứng dụng những kiến thức này vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Hy vọng bài viết này của Xe Tải Mỹ Đình (XETAIMYDINH.EDU.VN) đã giúp bạn nắm vững những kiến thức cơ bản và tránh những phát biểu sai lệch về hạt nhân nguyên tử.
Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về xe tải hoặc các vấn đề liên quan đến vận tải, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ: Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội hoặc hotline: 0247 309 9988. Bạn cũng có thể truy cập trang web XETAIMYDINH.EDU.VN để tìm hiểu thêm thông tin chi tiết và được tư vấn tận tình. Xe Tải Mỹ Đình luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn trên mọi nẻo đường!
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
Ứng dụng của hạt nhân nguyên tử
Các loại hạt nhân nguyên tử