Pytania „Z czego zbudowana jest materia?„,” Jaka jest natura materii? ”Zawsze okupowana ludzkość. Od czasów starożytnych filozofowie i naukowcy szukali odpowiedzi na te pytania, tworząc realistyczne i całkowicie niesamowite oraz fantastyczne teorie i hipotezy. Jednak dosłownie sto lat temu ludzkość doszła do rozwiązania tej tajemnicy tak blisko, jak to możliwe, odsłaniając atomową strukturę materii. Ale jaki jest skład jądra atomu? Z czego to wszystko składa się?
Od teorii do rzeczywistości
Na początku XX wieku struktura atomowaprzestał być tylko hipotezą, ale stał się faktem absolutnym. Okazało się, że skład jądra atomu jest bardzo złożoną koncepcją. Obejmuje ładunki elektryczne. Ale pojawiło się pytanie: skład atomu i jądra atomowego obejmuje inną liczbę tych ładunków, czy nie?
Model planetarny
Początkowo myśleli, że atom został zbudowany bardzopodobny do naszego układu słonecznego. Szybko jednak okazało się, że taki pogląd nie był do końca prawdziwy. Problemy czysto mechanicznego przeniesienia astronomicznej skali obrazu do regionu zajmującego milionowe części milimetra pociągnęły za sobą znaczną i ostrą zmianę właściwości i jakości zjawisk. Główną różnicą były znacznie surowsze prawa i reguły, według których zbudowano atom.
Wady modelu planetarnego
Po pierwsze, ponieważ atomy są tego samego rodzaju i pierwiastkapod względem parametrów i właściwości powinny być dokładnie takie same, to orbity elektronów tych atomów również powinny być takie same. Jednak prawa ruchu ciał astronomicznych nie były w stanie udzielić odpowiedzi na te pytania. Druga sprzeczność polega na tym, że ruchowi elektronu na orbicie, jeśli zastosujemy do niego dobrze zbadane prawa fizyczne, musi koniecznie towarzyszyć trwałe uwolnienie energii. W rezultacie proces ten doprowadziłby do wyczerpania elektronu, który ostatecznie rozpadłby się, a nawet spadł na jądro.
Falowa struktura matkii
W 1924 roku młody arystokrata Louis de Brogliewysunęła myśl, która zmieniła poglądy społeczności naukowej na takie tematy, jak budowa atomu, skład jąder atomowych. Pomysł polegał na tym, że elektron to nie tylko poruszająca się kula, która obraca się wokół jądra. Jest to zamazana substancja, która porusza się zgodnie z prawami przypominającymi rozchodzenie się fal w przestrzeni. Dość szybko pomysł ten został rozszerzony na ruch dowolnego ciała jako całości, wyjaśniając, że zauważamy tylko jedną stronę tego ruchu, ale druga tak naprawdę się nie pojawia. Widzimy rozchodzenie się fal i nie zauważamy ruchu cząsteczki, i odwrotnie. W rzeczywistości obie strony ruchu zawsze istnieją, a obrót elektronu na jego orbicie to nie tylko ruch samego ładunku, ale także propagacja fal. To podejście zasadniczo różni się od wcześniej przyjętego modelu planetarnego.
Podstawa elementarna
Ядро атома – это центр.Wokół niego krążą elektrony. Właściwości rdzenia wynikają z wszystkiego innego. Trzeba mówić o takiej koncepcji, jak skład jądra atomowego od najważniejszego momentu - od ładunku. Atom zawiera pewną liczbę elektronów, które niosą ładunek ujemny. Sam rdzeń ma ładunek dodatni. Z tego możemy wyciągnąć pewne wnioski:
- Jądro to cząsteczka naładowana dodatnio.
- Wokół jądra pulsuje atmosfera utworzona przez ładunki.
- To jądro i jego cechy determinują liczbę elektronów w atomie.
Właściwości jądra
Miedź, szkło, żelazo, drewno mają to samoelektrony. Atom może stracić kilka elektronów lub nawet wszystko. Jeśli jądro pozostaje naładowane dodatnio, jest w stanie przyciągnąć pożądaną liczbę ujemnie naładowanych cząstek z innych ciał, co pozwoli mu przetrwać. Jeśli atom straci określoną liczbę elektronów, wówczas ładunek dodatni w jądrze będzie większy niż pozostała część ładunków ujemnych. W takim przypadku cały atom uzyska nadmiar ładunku i można go nazwać jonem dodatnim. W niektórych przypadkach atom może przyciągać więcej elektronów, a następnie staje się naładowany ujemnie. Dlatego można go nazwać jonem ujemnym.
Ile waży atom??
Masa atomu zależy głównie od jądra. Elektrony, które tworzą atom i jądro atomowe, ważą mniej niż jedną tysięczną całkowitej masy.Ponieważ masę uważa się za miarę rezerwy energii, jaką posiada substancja, fakt ten jest uważany za niezwykle ważny przy badaniu takiego pytania, jak skład jądra atomowego.
Radioaktywność
Najtrudniejsze pytania pojawiły się po otwarciu.promieniowanie rentgenowskie. Elementy radioaktywne emitują fale alfa, beta i gamma. Ale takie promieniowanie musi mieć źródło. Rutherford w 1902 roku wykazał, że sam atom, a raczej jądro, jest takim źródłem. Z drugiej strony radioaktywność to nie tylko emisja promieni, ale także przenoszenie jednego pierwiastka do drugiego, o zupełnie nowych właściwościach chemicznych i fizycznych. Oznacza to, że radioaktywność jest zmianą w jądrze.
Co wiemy o strukturze nuklearnej?
Prawie sto lat temu fizyk Prouth przedstawił ten pomysłże pierwiastki w układzie okresowym nie są niekonsekwentnymi formami, ale są kombinacjami atomów wodoru. Dlatego można oczekiwać, że zarówno ładunki, jak i masy jąder zostaną wyrażone za pomocą liczb całkowitych i wielu ładunków samego wodoru. Nie jest to jednak do końca prawda. Badając właściwości jąder atomowych za pomocą pól elektromagnetycznych, fizyk Aston stwierdził, że pierwiastki, których masy atomowe nie były liczbami całkowitymi i wielokrotnymi, są w rzeczywistości kombinacją różnych atomów, a nie jednej substancji. We wszystkich przypadkach, gdy masa atomowa nie jest liczbą całkowitą, obserwujemy mieszaninę różnych izotopów. Co to jest Jeśli mówimy o składzie jądra atomu, izotopy są atomami o tych samych ładunkach, ale o różnych masach.
Einstein i jądro atomu
Teoria względności mówi, że masa jestnie miara, za pomocą której określa się ilość materii, ale miara energii, którą posiada materia. W związku z tym materii nie można mierzyć masą, ale ładunkiem, który ją tworzy, i energią ładunku. Kiedy ten sam ładunek zbliża się do innego tego samego, energia wzrośnie, w przeciwnym razie spadnie. To oczywiście nie oznacza zmiany materii. Odpowiednio, z tej pozycji jądro atomu nie jest źródłem energii, lecz resztą po jego uwolnieniu. Dlatego istnieje pewna sprzeczność.
Neutrony
Curie małżonkowie bombardowani cząsteczkami alfaberyl został odkryty przez niektóre dziwne promienie, które zderzając się z jądrem atomu, odpychają go z wielką siłą. Są jednak w stanie przejść przez większą grubość substancji. Ta sprzeczność została rozwiązana przez fakt, że ta cząsteczka okazała się mieć neutralny ładunek elektryczny. W związku z tym nazwano go neutronem. Dzięki dalszym badaniom okazało się, że masa neutronu jest prawie taka sama jak masa protonu. Ogólnie rzecz biorąc, neutron i proton są niesamowicie podobne. Biorąc pod uwagę to odkrycie, zdecydowanie można było ustalić, że zarówno protony, jak i neutrony, oba w równych ilościach, są częścią jądra atomowego. Wszystko stopniowo zaczęło się układać. Liczba protonów jest liczbą atomową. Masa atomowa to suma mas neutronów i protonów. Izotop można również nazwać pierwiastkiem, w którym liczba neutronów i protonów nie będzie sobie równa. Jak wspomniano powyżej, w tym przypadku, chociaż element pozostaje taki sam, jego właściwości mogą się znacznie zmienić.
