Atomun modern görünümüdaha çok sayıda teorik bilim insanının ve yirminci yüzyılın bilim adamlarının eserleri ile onaylanan bu yapı, yapısı ve bileşimindeki çeşitli temel parçacıkların varlığı hakkında yüksek derecede bir olasılıkla yargılamamıza izin veriyor. Atom çekirdeği, atomun merkezi büyük kısmıdır. Genellikle nükleon denilen proton ve nötronlardan oluşur. Atomun kütlesi (% 99.95) çekirdeğinde yoğunlaşmıştır. Büyüklüğü göz ardı edilebilir ve elektrik yükü pozitif ve bir elektronun mutlak yükünden çok daha fazla.
Elektron sayısıyla veya atom çekirdeğinin yüküyle, elemanın bireysel özelliklerini yargılayabilir. Bu sayı, periyodik sistemdeki sıra numarasına karşılık gelir.
Atom çekirdeğinin keşfi, E'nin bir değeridir.Rutherford (E. Rutherford), 1911 yılında bir maddenin geçişleri sırasında a-parçacıklarının dağılmasıyla ilgili deneylerini bir atomun yapısını tanımlamak için yüksek bir olasılıkla mümkün kılmıştır.
Hidrojen atomunun çekirdeği temel olarak alındı vediğer kimyasal elementlerin çekirdeklerinin temelini oluşturan temel parçacık, 1920'den beri proton adını almıştır. Ancak atomun proton elektron yapısının birçok kusuru vardı ve pek çok fiziksel olayı açıklamadı.
Çekirdeğin bileşiminin tanımına, temel bilimnötronun keşfinden sonra parçacıklar yaklaştı. 1932'de J. Chadwick, W. Heisenberg ve D. D. Ivanenko, çekirdekte nötr yüklü bir parçacık olduğu varsayımını yaptı. Ve atom çekirdeğinin oluştuğu yapı malzemesi protonlar ve nötronlardır. Nükleon sayısı, bir elementin kütle numarasını belirler.
Aynı sayıda protona sahip maddelerçekirdekte (nükleer yük) izotoplar olarak adlandırılır. İzotonlar, aynı sayıda nötron içeren maddelerdir. Aynı sayıda nükleona sahip maddeler izobardır.
Atom çekirdeğinin fiziği, daha fazlasının varlığını varsayar.nötronlar ve protonlar için küçük kompozit "yapı taşları". Kuarklar, gluonlar, mezonik alanlar karmaşık bir sistemi oluşturur - atom çekirdeği. Temel parçacıkların karmaşık ilişkilerinin daha fazla açıklaması, kuantum kromodinamiği tarafından gerçekleştirilir.
Çekirdek stabilite sorununu sormakHem elektrik yükü (nötronlar) hem de pozitif yüklü protonlar içermeyen parçacıkları içeren bilim adamları, çekirdekte hem elektromanyetik hem de yerçekimsel olanlardan farklı, özel olarak hareket eden nükleer kuvvetler olduğu sonucuna vardılar.
Bu kuvvetlerin etkisi kesinlikle mesafe ile sınırlıdır, kısa menzilli ve küçük bir etki yarıçapı ile sınırlıdır.
Nükleer kuvvetler makul miktardabağımsızlık. Kesinlikle farklı parçacıklar eşit şekilde çekilir. Bu fenomen, ayna çekirdeklerinin bağlanma enerjilerini karşılaştırırken açıkça ortaya çıkar. Bu isim aynı sayıda nükleona sahip çekirdeklere verildi, ancak birindeki proton sayısı diğerindeki nötron sayısına karşılık gelir ve bunun tersi de geçerlidir. Bir örnek, helyum ve trityum (ağır hidrojen) çekirdekleri olabilir.
Ayrıca, süreçte olağandışı olaylar meydana gelirçekirdek oluşumu. Çekirdeğin kütlesini ve onu oluşturan elementlerin kütlelerini ayrı ayrı hesaplarsak, çekirdeğin kütlesi daha az olacaktır. Benzer bir etki, atom çekirdeğinin bağlanma enerjisi olarak adlandırılan nükleer sentez sürecinde enerjinin salınmasıyla açıklanır. Sayısal olarak, çekirdeği belirli bir kinetik enerji vermeden kurucu elemanlarına (nükleonlara) bölmek için yapılması gereken iş miktarı hesaplanarak belirlenebilir.
Bu bağlamda, belirli kavramçekirdeğin bağlanma enerjileri. Ortalama olarak 8 MeV / nükleon olan nükleon başına sayısal eşdeğer olarak hesaplanır. Çekirdekteki nükleon sayısının artmasıyla bağlanma enerjisi azalır.
Proton ve nötron sayısının oranı, atom çekirdeğinin kararlılığı için bir kriter olarak kullanılır.
