Ang istraktura ng atomic nucleus: kasaysayan ng pag-aaral at mga modernong katangian

Ang istraktura ng atomic nucleus: kasaysayan ng pag-aaral at mga modernong katangian
Ang istraktura ng atomic nucleus: kasaysayan ng pag-aaral at mga modernong katangian
Anonim

Ang istruktura ng atomic nucleus ay isa sa mga pinakapangunahing isyu ng modernong agham. Ang patuloy na mga eksperimento sa lugar na ito ay nagbigay-daan sa mga siyentipiko hindi lamang na matukoy nang may mataas na antas ng katumpakan kung ano ang isang atom, kundi pati na rin upang aktibong gamitin ang kaalaman na nakuha sa iba't ibang mga industriya at sa paglikha ng mga pinakabagong armas.

Ang istraktura ng atomic nucleus
Ang istraktura ng atomic nucleus

Ang tanong ng istruktura ng lahat ng bagay sa planeta ay naging interesado sa mga siyentipiko mula pa noong una. Kaya, kahit na sa Sinaunang Greece, ang ilang mga siyentipiko ay naniniwala na ang bagay ay isa at hindi mahahati sa istraktura nito, habang ang kanilang mga kalaban ay iginiit na ang bagay ay nahahati at binubuo ng pinakamaliit na mga particle - mga atomo, samakatuwid ang mga katangian ng iba't ibang mga bagay ay naiiba sa bawat isa.

Naganap ang isang pambihirang tagumpay sa pag-aaral ng istruktura ng mga molekula noong ika-18 siglo, nang ang M. V. Inilatag ni Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro ang mga pundasyon ng teorya ng atomic-molecular, ayon sa kung saan ang lahat ng bagay sa kalikasan ay binubuo ng mga molekula, at ang mga iyon, ay gawa sahindi mahahati na mga particle - mga atomo, ang pakikipag-ugnayan nito sa isa't isa ay tumutukoy sa mga pangunahing katangian ng ilang mga sangkap.

Ang isang bagong yugto sa pag-aaral ng istruktura ng mga molekula at atomo ay nagsimula sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, nang si E. Rutherford at ang ilang iba pang mga siyentipiko ay gumawa ng mga pagtuklas, bilang isang resulta kung saan ang istraktura ng atom at ang atomic nucleus ay lumitaw sa isang ganap na bagong liwanag. Kaya, ito ay lumabas na ang atom ay hindi isang hindi mahahati na butil, sa kabaligtaran, ito ay binubuo ng mas maliit na mga sangkap - ang nucleus at mga electron na gumagalaw sa paligid nito sa masalimuot na mga orbit. Ang pangkalahatang neutralidad ng atom ay humantong sa konklusyon na ang mga electron na may negatibong singil ay dapat balansehin ng mga elemento na may positibong singil. Nang maglaon, ang mga naturang elemento ay talagang umiiral: tinawag silang ɑ-particle, o proton.

Ang istraktura ng atom at ang atomic nucleus
Ang istraktura ng atom at ang atomic nucleus

Iminumungkahi ng modernong siyentipikong kaalaman na ang istruktura ng atomic nucleus ay mas kumplikado kaysa sa tila kahit isang daang taon na ang nakalipas. Kaya, ngayon ay kilala na ang nucleus ng isang atom ay kinabibilangan ng hindi lamang mga proton, kundi pati na rin ang mga particle na walang singil - mga neutron. Magkasama, ang mga proton at neutron ay tinatawag na mga nucleon. Dahil ang mass ng isang neutron ay 0.14% lang na mas malaki kaysa sa mass ng isang proton, kadalasang napapabayaan ang pagkakaibang ito sa mga kalkulasyon.

Ang sukat ng nucleus ay nasa pagitan ng 10-12 at 10-13 cm. Kasabay nito, sa kabila ng katotohanang higit sa 95% ng masa ng atom ay puro sa nucleus, ang laki ng atom mismo ay isang daang libong beses na mas malaki kaysa sa sukat ng nucleus.

Ang istraktura ng nucleus
Ang istraktura ng nucleus

Basicquantitative na mga katangian na nagpapakilala sa istraktura ng atomic nucleus ay maaaring makuha mula sa periodic table ng D. I. Mendeleev. Tulad ng alam mo, ang bilang ng mga proton sa nucleus ay katumbas ng kabuuan ng mga electron na umiikot sa paligid nito at tumutugma sa serial number sa talahanayan ng mga elemento. Upang malaman ang bilang ng mga neutron, kailangang ibawas ang serial number mula sa kabuuang masa ng elemento at bilugan hanggang sa isang buong numero. Ang mga sangkap kung saan ang bilang ng mga proton ay pareho, ngunit ang bilang ng mga neutron ay iba, ay tinatawag na isotopes.

Isa sa pinakamahalagang tanong ng mga siyentipiko na nag-aral ng istruktura ng nucleus ay ang tanong tungkol sa mga puwersang humahawak sa mga proton, dahil, sa pagkakaroon ng parehong singil, dapat nilang itaboy. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga distansya sa pagitan ng mga proton sa nucleus ay napakaliit na ang pagtataboy sa pagitan ng mga ito ay hindi nangyayari. Bukod dito, ang mga bion, na matatagpuan sa pagitan ng mga proton, ay nag-aambag sa malapit na pakikipag-ugnayan at ang patuloy na pagkahumaling ng huli sa isa't isa.

Ang istraktura ng atomic nucleus ay puno pa rin ng maraming misteryo. Ang paglutas sa mga ito ay hindi lamang makatutulong sa sangkatauhan na mas maunawaan ang istruktura ng mundo, ngunit makagawa din ng isang mahusay na tagumpay sa agham at teknolohiya.

Inirerekumendang: