Spørsmål "Hva består materie av?", "Hva er materiens natur?" har alltid okkupert menneskeheten. Siden antikken har filosofer og vitenskapsmenn lett etter svar på disse spørsmålene, og skapt både realistiske og helt fantastiske og fantastiske teorier og hypoteser. Imidlertid, bokstavelig t alt for et århundre siden, kom menneskeheten så nært som mulig til å avdekke dette mysteriet ved å oppdage materiens atomstruktur. Men hva er sammensetningen av kjernen til et atom? Hva er alt laget av?
Fra teori til virkelighet
På begynnelsen av det tjuende århundre hadde atomstrukturen sluttet å være bare en hypotese, men hadde blitt et absolutt faktum. Det viste seg at sammensetningen av kjernen til et atom er et veldig komplekst konsept. Den inneholder elektriske ladninger. Men spørsmålet oppsto: inkluderer sammensetningen av atomet og atomkjernen forskjellige mengder av disse ladningene eller ikke?
Planetarisk modell
I utgangspunktet ble atomet antatt å være bygget veldig likt solsystemet vårt. derimotDet viste seg raskt at dette synet ikke var helt riktig. Problemet med en rent mekanisk overføring av bildets astronomiske målestokk til et område som opptar milliondeler av en millimeter har ført til en betydelig og dramatisk endring i fenomenenes egenskaper og kvaliteter. Hovedforskjellen var de mye strengere lovene og reglene som atomet er bygget etter.
Ulemper med planetmodellen
For det første, siden atomer av samme type og grunnstoff må være nøyaktig like når det gjelder parametere og egenskaper, må banene til elektronene til disse atomene også være de samme. Bevegelseslovene til astronomiske legemer kunne imidlertid ikke gi svar på disse spørsmålene. Den andre motsetningen ligger i det faktum at bevegelsen av et elektron langs banen, hvis godt studerte fysiske lover brukes på det, nødvendigvis må ledsages av en permanent frigjøring av energi. Som et resultat ville denne prosessen føre til utarming av elektronet, som til slutt ville dø ut og til og med falle inn i kjernen.
Morbølgestrukturog
I 1924 fremmet den unge aristokraten Louis de Broglie en idé som snudde det vitenskapelige samfunnets ideer om slike spørsmål som atomets struktur, sammensetningen av atomkjerner. Tanken var at et elektron ikke bare er en ball i bevegelse som kretser rundt kjernen. Dette er et uskarpt stoff som beveger seg i henhold til lover som ligner forplantningen av bølger i rommet. Ganske raskt ble denne ideen utvidet til bevegelsen til enhver kropp igenerelt, og forklarer at vi bare legger merke til den ene siden av denne bevegelsen, men den andre er faktisk ikke manifestert. Vi kan se forplantningen av bølger og ikke merke bevegelsen til partikkelen, eller omvendt. Faktisk eksisterer begge disse sidene av bevegelse alltid, og rotasjonen av et elektron i bane er ikke bare bevegelsen til selve ladningen, men også forplantningen av bølger. Denne tilnærmingen er fundament alt forskjellig fra den tidligere aksepterte planetmodellen.
Elementært fundament
Kjernen til et atom er sentrum. Elektroner kretser rundt det. Alt annet bestemmes av egenskapene til kjernen. Det er nødvendig å snakke om et slikt konsept som sammensetningen av kjernen til et atom fra det viktigste punktet - fra ladningen. Et atom inneholder et visst antall elektroner som har en negativ ladning. Selve kjernen har en positiv ladning. Fra dette kan vi trekke visse konklusjoner:
- En kjerne er en positivt ladet partikkel.
- Rundt kjernen er en pulserende atmosfære skapt av ladninger.
- Det er kjernen og dens egenskaper som bestemmer antall elektroner i et atom.
Kernel Properties
Kobber, glass, jern, tre har de samme elektronene. Et atom kan miste et par elektroner eller til og med alle. Hvis kjernen forblir positivt ladet, er den i stand til å tiltrekke seg riktig mengde negativt ladede partikler fra andre kropper, noe som vil tillate den å overleve. Hvis et atom mister et visst antall elektroner, vil den positive ladningen på kjernen være større enn resten av de negative ladningene. PÅI dette tilfellet vil hele atomet få en overflødig ladning, og det kan kalles et positivt ion. I noen tilfeller kan et atom tiltrekke seg flere elektroner, og da vil det bli negativt ladet. Derfor kan det kalles et negativt ion.
Hvor mye veier et atom?
Massen til et atom bestemmes hovedsakelig av kjernen. Elektronene som utgjør atomet og atomkjernen veier mindre enn en tusendel av den totale massen. Siden masse regnes som et mål på energireserven som et stoff har, anses dette faktum som utrolig viktig når man studerer et spørsmål som sammensetningen av atomkjernen.
Radioaktivitet
De vanskeligste spørsmålene dukket opp etter oppdagelsen av røntgenstråler. Radioaktive grunnstoffer sender ut alfa-, beta- og gammabølger. Men slik stråling må ha en kilde. Rutherford i 1902 viste at en slik kilde er selve atomet, eller rettere sagt, kjernen. På den annen side er radioaktivitet ikke bare utslipp av stråler, men også omdanning av ett grunnstoff til et annet, med helt nye kjemiske og fysiske egenskaper. Det vil si at radioaktivitet er en endring i kjernen.
Hva vet vi om kjernefysisk struktur?
For nesten hundre år siden fremmet fysikeren Prout ideen om at grunnstoffene i det periodiske systemet ikke er tilfeldige former, men er kombinasjoner av hydrogenatomer. Derfor kunne man forvente at både ladningene og massene av kjerner ville bli uttrykt i form av heltall og multiple ladninger av hydrogen i seg selv. Dette er imidlertid ikke helt sant. Ved å studere egenskapene til atomkjerner ved hjelp av elektromagnetiske felt, fastslo fysikeren Aston at elementer hvis atomvekter ikke var heltall og multipler, faktisk er en kombinasjon av forskjellige atomer, og ikke ett stoff. I alle tilfeller hvor atomvekten ikke er et heltall, observerer vi en blanding av forskjellige isotoper. Hva det er? Hvis vi snakker om sammensetningen av kjernen til et atom, er isotoper atomer med samme ladning, men med forskjellige masser.
Einstein og atomkjernen
Relativitetsteorien sier at masse ikke er et mål som mengden materie bestemmes etter, men et mål på energien som materie besitter. Følgelig kan materie måles ikke etter masse, men etter ladningen som utgjør denne saken, og energien til ladningen. Når den samme ladningen nærmer seg en annen av den samme, vil energien øke, ellers vil den avta. Dette betyr selvfølgelig ikke en endring i saken. Følgelig, fra denne posisjonen, er ikke kjernen til et atom en energikilde, men snarere en rest etter frigjøring. Så det er en viss motsetning.
Nøytroner
The Curies, da de ble bombardert med alfapartikler av beryllium, oppdaget noen uforståelige stråler som kolliderer med kjernen til et atom og avstøter det med stor kraft. Imidlertid er de i stand til å passere gjennom en stor tykkelse av materie. Denne motsetningen ble løst ved at den gitte partikkelen viste seg å ha en nøytral elektrisk ladning. Følgelig ble det k alt nøytronet. Takket være videre forskning viste det seg at massen til nøytronet er nesten den samme som protonet. Generelt sett er nøytronet og protonet utrolig like. Med å vurdereFra denne oppdagelsen var det definitivt mulig å fastslå at sammensetningen av kjernen til et atom inkluderer både protoner og nøytroner, og i like store mengder. Alt f alt gradvis på plass. Antall protoner er atomnummeret. Atomvekt er summen av massene av nøytroner og protoner. En isotop kan også kalles et grunnstoff der antall nøytroner og protoner ikke vil være lik hverandre. Som diskutert ovenfor, i et slikt tilfelle, selv om elementet i hovedsak forblir det samme, kan dets egenskaper endres vesentlig.
