Perguntas “De que é feita a matéria?"," Qual é a natureza da matéria? "Sempre ocupou a humanidade. Desde os tempos antigos, filósofos e cientistas têm procurado respostas para essas perguntas, criando teorias e hipóteses realistas e completamente surpreendentes e fantásticas. No entanto, literalmente há um século, a humanidade chegou à solução desse mistério o mais próximo possível, revelando a estrutura atômica da matéria. Mas qual é a composição do núcleo de um átomo? Em que tudo isso consiste?
Da teoria à realidade
No início do século XX, a estrutura atômicadeixou de ser apenas uma hipótese, mas tornou-se um fato absoluto. Descobriu-se que a composição do núcleo de um átomo é um conceito muito complexo. Inclui cargas elétricas. Mas surgiu a questão: a composição do átomo e do núcleo atômico inclui um número diferente dessas cargas ou não?
Modelo planetário
Inicialmente, eles pensaram que o átomo foi construído muitosemelhante ao nosso sistema solar. No entanto, rapidamente descobriu-se que essa visão não era inteiramente verdadeira. Os problemas da transferência puramente mecânica da escala astronômica da imagem para a região, que ocupa milionésimos de milímetro, implicaram uma mudança significativa e acentuada nas propriedades e qualidades dos fenômenos. A principal diferença foram as leis e regras muito mais rígidas pelas quais o átomo foi construído.
Desvantagens do modelo planetário
Em primeiro lugar, como os átomos são do mesmo tipo e elementoem termos de parâmetros e propriedades devem ser exatamente os mesmos, então as órbitas dos elétrons desses átomos também devem ser as mesmas. No entanto, as leis do movimento dos corpos astronômicos não poderiam dar respostas a essas perguntas. A segunda contradição é que o movimento de um elétron em órbita, se aplicarmos leis físicas bem estudadas a ele, deve necessariamente ser acompanhado por uma liberação permanente de energia. Como resultado, esse processo levaria à depleção do elétron, que acabaria decaindo e até cair no núcleo.
Estrutura da onda mãee
Em 1924, o jovem aristocrata Louis de Broglieapresentou um pensamento que transformou as idéias da comunidade científica sobre questões como a estrutura do átomo, a composição dos núcleos atômicos. A idéia era que um elétron não é apenas uma bola em movimento que gira em torno de um núcleo. Esta é uma substância borrada que se move de acordo com as leis que se assemelham à propagação de ondas no espaço. Muito rapidamente, essa idéia foi estendida ao movimento de qualquer corpo como um todo, explicando que percebemos apenas um lado desse movimento, mas o segundo não aparece de fato. Podemos ver a propagação das ondas e não perceber o movimento da partícula, ou vice-versa. De fato, esses dois lados do movimento sempre existem, e a rotação de um elétron em sua órbita não é apenas o movimento da própria carga, mas também a propagação de ondas. Essa abordagem é fundamentalmente diferente do modelo planetário adotado anteriormente.
Base elementar
O núcleo de um átomo é o centro.Ao seu redor e elétrons giram. As propriedades do núcleo são devidas a todo o resto. É necessário falar de um conceito como a composição do núcleo atômico desde o momento mais importante - da carga. O átomo contém um certo número de elétrons que carregam uma carga negativa. O núcleo em si tem uma carga positiva. A partir disso, podemos tirar certas conclusões:
- Um núcleo é uma partícula carregada positivamente.
- Ao redor do núcleo há uma atmosfera pulsante criada por cargas.
- É o núcleo e suas características que determinam o número de elétrons em um átomo.
Propriedades do kernel
Cobre, vidro, ferro, madeira têm o mesmoelétrons. Um átomo pode perder alguns elétrons ou até tudo. Se o núcleo permanecer carregado positivamente, ele poderá atrair o número desejado de partículas carregadas negativamente de outros corpos, o que permitirá que ele sobreviva. Se um átomo perde um certo número de elétrons, a carga positiva no núcleo será maior que o saldo das cargas negativas. Nesse caso, o átomo inteiro adquirirá uma carga em excesso e pode ser chamado de íon positivo. Em alguns casos, um átomo pode atrair mais elétrons e depois se torna carregado negativamente. Portanto, pode ser chamado de íon negativo.
Quanto pesa um átomo??
A massa de um átomo é determinada principalmente pelo núcleo. Os elétrons que compõem um átomo e um núcleo atômico, pesar menos de um milésimo da massa total.Como a massa é considerada uma medida da reserva de energia que uma substância possui, esse fato é considerado incrivelmente importante quando se estuda uma questão como a composição do núcleo atômico.
Radioatividade
As perguntas mais difíceis apareceram após a abertura.raios-x. Elementos radioativos emitem ondas alfa, beta e gama. Mas essa radiação deve ter uma fonte. Rutherford, em 1902, mostrou que o próprio átomo, ou melhor, o núcleo, é essa fonte. Por outro lado, a radioatividade não é apenas a emissão de raios, mas também a transferência de um elemento para outro, com propriedades químicas e físicas completamente novas. Ou seja, a radioatividade é uma mudança no núcleo.
O que sabemos sobre a estrutura nuclear?
Quase cem anos atrás, o físico Prouth apresentou a idéia deque os elementos no sistema periódico não são formas incoerentes, mas são combinações de átomos de hidrogênio. Portanto, pode-se esperar que as cargas e as massas dos núcleos sejam expressas em termos de cargas inteiras e múltiplas do próprio hidrogênio. No entanto, isso não é totalmente verdade. Estudando as propriedades dos núcleos atômicos usando campos eletromagnéticos, o físico Aston descobriu que elementos cujos pesos atômicos não eram inteiros e múltiplos são, de fato, uma combinação de átomos diferentes, e não uma substância. Em todos os casos em que o peso atômico não é um número inteiro, observamos uma mistura de diferentes isótopos. O que é isso Se falamos da composição do núcleo de um átomo, os isótopos são átomos com as mesmas cargas, mas com massas diferentes.
Einstein e o núcleo de um átomo
Теория относительности говорит, что масса – это não uma medida pela qual a quantidade de matéria é determinada, mas uma medida da energia que a matéria possui. Consequentemente, a matéria não pode ser medida em massa, mas pela carga que compõe essa matéria e pela energia de carga. Quando a mesma carga se aproxima de outra, a energia aumenta, caso contrário, diminui. Isso, é claro, não significa uma mudança de assunto. Assim, a partir dessa posição, o núcleo de um átomo não é uma fonte de energia, mas o restante após sua liberação. Portanto, há uma certa contradição.
Nêutrons
Cônjuges Curie bombardeados por partículas alfaO berílio foi descoberto por alguns raios estranhos que, colidindo com o núcleo de um átomo, o repelem com grande força. No entanto, eles são capazes de passar pela maior espessura da substância. Essa contradição foi resolvida pelo fato de essa partícula ter uma carga elétrica neutra. Consequentemente, era chamado de nêutron. Graças a pesquisas adicionais, verificou-se que a massa do nêutron é quase a mesma que a do próton. Em geral, o nêutron e o próton são incrivelmente semelhantes. Diante dessa descoberta, foi definitivamente possível estabelecer que os prótons e os nêutrons, ambos em quantidades iguais, fazem parte do núcleo atômico. Tudo gradualmente se encaixou. O número de prótons é o número atômico. Peso atômico é a soma das massas de nêutrons e prótons. Um isótopo também pode ser chamado de elemento no qual o número de nêutrons e prótons não será igual um ao outro. Como mencionado acima, neste caso, embora o elemento permaneça o mesmo, suas propriedades podem mudar significativamente.
