Sorular "Madde nedir?"," Maddenin doğası nedir? "İnsanlığı daima işgal etti. Antik çağlardan beri, filozoflar ve bilim adamları bu soruların cevaplarını arayarak hem gerçekçi hem de kesinlikle şaşırtıcı ve fantastik teoriler ve hipotezler yarattılar. Bununla birlikte, bir asır önce, insanlık, maddenin gizemli yapısını açığa çıkararak, bu gizemin çözümüne mümkün olduğunca yaklaştı. Ama bir atomun çekirdeğinin bileşimi nedir? Bütün bunlar ne hakkında?
Teoriden gerçeğe
К началу двадцатого века атомарная структура sadece bir hipotez olmaktan çıktı, ama mutlak bir gerçek oldu. Bir atomun çekirdeğinin bileşiminin çok karmaşık bir kavram olduğu ortaya çıktı. Elektrik yükleri içerir. Ama soru ortaya çıktı: atomun ve atom çekirdeğinin bileşimi, bu yüklerin farklı sayısını içeriyor mu, değil mi?
Gezegen modeli
Изначально представляли, что атом построен очень Güneş sistemimize benzer. Ancak, hızlı bir şekilde böyle bir görüntünün tam olarak doğru olmadığı ortaya çıktı. Bir resmin astronomik ölçeğinin, bir milimetrenin milyondalarını işgal eden bir alana tamamen mekanik bir aktarımının problematiği, fenomenlerin özelliklerinde ve niteliklerinde önemli ve sert bir değişiklik gerektiriyordu. Asıl fark, atomu oluşturan çok daha katı yasalar ve kurallardı.
Gezegen modelinin dezavantajları
Birincisi, atomlar aynı tür ve elementte olduğu içinparametreler ve özellikler açısından tam olarak aynı olmalı, o zaman bu atomların elektronlarının yörüngeleri de aynı olmalıdır. Ancak, astronomik cisimlerin hareket yasaları bu sorulara cevap veremedi. İkinci çelişki, bir elektronun yörüngedeki hareketine, eğer iyi çalışılmış fiziksel yasaları uygularsak, mutlaka enerjinin kalıcı olarak serbest bırakılması eşlik etmelidir. Sonuç olarak, bu süreç sonunda bozunacak ve hatta çekirdeğe düşecek olan elektronun tükenmesine yol açacaktır.
Annenin dalga yapısıve
1924'te genç aristokrat Louis de Brogliebilim topluluğunun atomun yapısı, atom çekirdeğinin bileşimi gibi konular hakkındaki fikirlerini değiştiren bir düşünce ortaya koydu. Fikir, bir elektronun sadece bir çekirdeğin etrafında dönen hareketli bir top olmadığıydı. Bu, uzayda dalgaların yayılmasına benzeyen yasalara göre hareket eden bulanık bir maddedir. Oldukça hızlı bir şekilde, bu fikir herhangi bir bedenin bir bütün olarak hareketine genişletildi, bu hareketin sadece bir tarafını fark ettiğimizi açıklıyor, ancak ikincisi aslında görünmüyor. Dalgaların yayılmasını görebilir ve parçacığın hareketini fark edemeyebiliriz, ya da tam tersi. Aslında, hareketin bu taraflarının her ikisi de her zaman mevcuttur ve bir elektronun yörüngesinde dönmesi sadece yükün kendisinin hareketi değil, aynı zamanda dalgaların yayılmasıdır. Bu yaklaşım, daha önce benimsenen gezegen modelinden temel olarak farklıdır.
Elemental temel
Bir atomun çekirdeği merkezdir.Etrafında ve elektronlar döner. Çekirdeğin özellikleri diğer her şeyden kaynaklanmaktadır. Atom çekirdeğinin bileşimi gibi en önemli andan - yükten - böyle bir kavram hakkında konuşmak gerekir. Atom, negatif yük taşıyan belirli sayıda elektron içerir. Çekirdeğin kendisinin pozitif bir yükü vardır. Bundan belirli sonuçlar çıkarabiliriz:
- Bir çekirdek, pozitif yüklü bir parçacıktır.
- Çekirdeğin etrafında, yükler tarafından oluşturulan titreşimli bir atmosfer vardır.
- Bir atomdaki elektron sayısını belirleyen çekirdek ve karakteristikleridir.
Çekirdek özellikleri
Bakır, cam, demir, ahşap aynıElektronlar. Bir atom birkaç elektron veya hatta her şeyi kaybedebilir. Çekirdek pozitif yüklü kalırsa, diğer vücutlardan istenen sayıda negatif yüklü parçacığı çekebilir ve bu da hayatta kalmasını sağlar. Bir atom belirli sayıda elektron kaybederse, çekirdekteki pozitif yük, negatif yüklerin geri kalanından daha büyük olacaktır. Bu durumda, tüm atom aşırı bir yük alacak ve buna pozitif iyon denilebilir. Bazı durumlarda, bir atom daha fazla elektron çekebilir ve daha sonra negatif yüklü hale gelir. Bu nedenle, negatif iyon olarak adlandırılabilir.
Bir atomun ağırlığı ne kadardır??
Bir atomun kütlesi esas olarak çekirdek tarafından belirlenir. Bir atom ve bir atom çekirdeği oluşturan elektronlar, toplam kütlenin binde birinden daha az ağırlığa sahiptir.Kütle, bir maddenin sahip olduğu enerji rezervinin bir ölçüsü olarak kabul edildiğinden, bu gerçek atom çekirdeğinin bileşimi gibi bir soruyu incelerken inanılmaz derecede önemli kabul edilir.
radyoaktivite
En zor sorular açılıştan sonra ortaya çıktı.X-ışınları. Radyoaktif elementler alfa, beta ve gama dalgaları yayar. Ancak bu radyasyonun bir kaynağı olmalı. 1902'de Rutherford, atomun kendisinin veya daha doğrusu çekirdeğin böyle bir kaynak olduğunu gösterdi. Öte yandan, radyoaktivite sadece ışınların emisyonu değil, aynı zamanda tamamen yeni kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip bir elementin diğerine aktarılmasıdır. Yani, radyoaktivite çekirdekteki bir değişikliktir.
Nükleer yapı hakkında ne biliyoruz?
Neredeyse yüz yıl önce fizikçi Prouth,periyodik sistemdeki elementlerin tutarsız formlar değil, hidrojen atomlarının kombinasyonlarıdır. Bu nedenle, çekirdeklerin hem yüklerinin hem de kütlelerinin, hidrojenin kendisinin tamsayısı ve çoklu yükleri olarak ifade edileceği beklenebilir. Ancak, bu tamamen doğru değildir. Atom çekirdeğinin özelliklerini elektromanyetik alanların yardımıyla inceleyen fizikçi Aston, atom ağırlıkları tamsayı ve katları olmayan elementlerin aslında farklı atomların bir bileşimi değil, farklı bir bileşimi olduğunu buldu. Atom ağırlığı bir tamsayı olmadığında her durumda, farklı izotopların bir karışımını gözlemleriz. Bu ne Bir atomun çekirdeğinin bileşimi hakkında konuşursak, izotoplar aynı yüklere sahip, ancak farklı kütlelere sahip atomlardır.
Einstein ve bir atomun çekirdeği
İzafiyet teorisi kitleninmaddenin miktarının belirlendiği bir ölçü değil, maddenin sahip olduğu enerjinin bir ölçüsüdür. Buna göre madde kütle ile değil, bu maddeyi oluşturan yük ve yük enerjisiyle ölçülebilir. Aynı yük aynı diğerine yaklaştığında, enerji artacak, aksi takdirde azalacaktır. Bu, elbette, madde değişikliği anlamına gelmez. Buna göre, bu pozisyondan, bir atomun çekirdeği bir enerji kaynağı değil, serbest bırakılmasından sonra kalan kısımdır. Dolayısıyla belli bir çelişki var.
nötronlar
Alfa parçacıkları tarafından bombardımana Curie eşlerberilyum, bir atomun çekirdeğiyle çarpışan, onu büyük bir güçle iten bazı garip ışınlar tarafından keşfedildi. Bununla birlikte, maddenin daha büyük kalınlığından geçebilirler. Bu çelişki, bu parçacığın nötr bir elektrik yükü olduğu gerçeğiyle çözüldü. Buna göre, nötron olarak adlandırıldı. Daha fazla araştırma sayesinde, nötronun kütlesinin protonun kütlesiyle neredeyse aynı olduğu ortaya çıktı. Genel olarak, nötron ve proton inanılmaz derecede benzerdir. Bu keşif göz önüne alındığında, hem protonların hem de nötronların her ikisi de eşit miktarlarda atom çekirdeğinin bir parçası olduklarını kesin olarak belirlemek mümkün olmuştur. Her şey yavaş yavaş yerine oturdu. Proton sayısı atom numarasıdır. Atom ağırlığı, nötron ve protonların kütlelerinin toplamıdır. Bir izotop, nötron ve proton sayısının birbirine eşit olmayacağı bir element olarak da adlandırılabilir. Yukarıda belirtildiği gibi, bu durumda, eleman aynı kalmasına rağmen, özellikleri önemli ölçüde değişebilir.
