kärnladning

Kärnladdning, ofta betecknad Z, är den totala positiva laddningen hos atomkärnan. Den är lika med antalet protoner i kärnan, vilket innebär att kärnladdningen i coulomb är Z gånger elementarladdningen e. Kärnladdningen avgör hur starkt kärnan attraherar elektronernas negativa laddning och därmed de elektriska bindningarna, energinivåerna och de kemiska egenskaperna hos atomen. I teoretiska modeller används ofta hydrogenlika system där kärnladdningen helt bestämmer Coulombkraften mellan kärnan och en elektron. I flerdelade atomer uppträder begreppet effektiv kärnladdning, Z_eff, eftersom elektronerna skärmar varandra; Z_eff ökar med Z men ofta inte i samma takt som Z, vilket bidrar till periodiska trender såsom minskad atomradie och stigande joniseringsenergi över en period.

Kärnladdningen påverkar också kärn- och elektroninteraktioner i spektroskopi och molekylstruktur. I atomfysik och kemi används Z för att beskriva grundläggande krafter i kärnan och för att förstå hur elektronerna fördelas i olika skal och subskal. För tunga kärnor blir effekter som kärnans finite storlek och relativistiska korrigeringar betydelsefulla och måste beaktas i mer exakta beräkningar.

Sammanfattningsvis är kärnladdningen den grundläggande positiva laddningen hos atomkärnan, direkt kopplad till antalet protoner och avspeglar kärnans influens på atomens struktur och egenskaper.