Mga Tanong "Ano ang binubuo ng bagay?", "Ano ang katangian ng bagay?" ay palaging sinasakop ang sangkatauhan. Mula noong sinaunang panahon, ang mga pilosopo at siyentipiko ay naghahanap ng mga sagot sa mga tanong na ito, na lumilikha ng parehong makatotohanan at ganap na kamangha-manghang at kamangha-manghang mga teorya at hypotheses. Gayunpaman, literal isang siglo na ang nakalilipas, ang sangkatauhan ay naging mas malapit hangga't maaari upang malutas ang misteryong ito sa pamamagitan ng pagtuklas sa atomic na istraktura ng bagay. Ngunit ano ang komposisyon ng nucleus ng isang atom? Saan gawa ang lahat ng ito?
Mula sa teorya hanggang sa katotohanan
Sa simula ng ikadalawampu siglo, ang atomic structure ay hindi na maging hypothesis lamang, ngunit naging ganap na katotohanan. Ito ay lumabas na ang komposisyon ng nucleus ng isang atom ay isang napaka-komplikadong konsepto. Naglalaman ito ng mga singil sa kuryente. Ngunit bumangon ang tanong: kasama ba sa komposisyon ng atom at ng atomic nucleus ang magkaibang halaga ng mga singil na ito o hindi?
Planetary Model
Sa una, ang atom ay naisip na binuo katulad ng ating solar system. GayunpamanMabilis na lumabas na ang pananaw na ito ay hindi ganap na tama. Ang problema ng isang purong mekanikal na paglipat ng astronomical na sukat ng larawan sa isang lugar na sumasakop sa ika-1000 ng isang milimetro ay humantong sa isang makabuluhang at dramatikong pagbabago sa mga katangian at katangian ng mga phenomena. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang mas mahigpit na mga batas at tuntunin kung saan nabuo ang atom.
Mga disadvantage ng planetary model
Una, dahil ang mga atomo ng parehong uri at elemento ay dapat na eksaktong magkapareho sa mga tuntunin ng mga parameter at katangian, ang mga orbit ng mga electron ng mga atom na ito ay dapat ding pareho. Gayunpaman, ang mga batas ng paggalaw ng mga astronomical na katawan ay hindi makapagbigay ng mga sagot sa mga tanong na ito. Ang pangalawang kontradiksyon ay nakasalalay sa katotohanan na ang paggalaw ng isang elektron sa kahabaan ng orbit, kung ang mga pisikal na batas na pinag-aralan ng mabuti ay inilalapat dito, ay kinakailangang sinamahan ng isang permanenteng pagpapalabas ng enerhiya. Bilang resulta, ang prosesong ito ay hahantong sa pagkaubos ng electron, na sa kalaunan ay mamamatay at mahuhulog pa sa nucleus.
Mother wave structureand
Noong 1924, ang batang aristokrata na si Louis de Broglie ay nagbigay ng ideya na nagpabago sa mga ideya ng siyentipikong komunidad tungkol sa mga isyung gaya ng istruktura ng atom, ang komposisyon ng atomic nuclei. Ang ideya ay ang isang elektron ay hindi lamang isang gumagalaw na bola na umiikot sa nucleus. Ito ay isang malabong sangkap na gumagalaw ayon sa mga batas na kahawig ng pagpapalaganap ng mga alon sa kalawakan. Medyo mabilis, ang ideyang ito ay pinalawak sa paggalaw ng anumang katawansa pangkalahatan, na nagpapaliwanag na napapansin natin ang isang bahagi lamang ng mismong kilusang ito, ngunit ang pangalawa ay hindi aktwal na ipinahayag. Nakikita natin ang pagpapalaganap ng mga alon at hindi napapansin ang paggalaw ng butil, o kabaliktaran. Sa katunayan, ang magkabilang panig ng paggalaw ay palaging umiiral, at ang pag-ikot ng isang elektron sa orbit ay hindi lamang ang paggalaw ng singil mismo, kundi pati na rin ang pagpapalaganap ng mga alon. Ang diskarte na ito ay pangunahing naiiba sa dating tinanggap na planetary model.
Elementary foundation
Ang nucleus ng isang atom ay ang sentro. Ang mga electron ay umiikot sa paligid nito. Ang lahat ng iba pa ay tinutukoy ng mga katangian ng core. Kinakailangang pag-usapan ang tungkol sa gayong konsepto bilang komposisyon ng nucleus ng isang atom mula sa pinakamahalagang punto - mula sa singil. Ang isang atom ay naglalaman ng isang tiyak na bilang ng mga electron na nagdadala ng negatibong singil. Ang nucleus mismo ay may positibong singil. Mula dito makakagawa tayo ng ilang konklusyon:
- Ang nucleus ay isang particle na may positibong charge.
- Sa paligid ng core ay isang tumitibok na kapaligiran na nilikha ng mga singil.
- Ang nucleus at ang mga katangian nito ang tumutukoy sa bilang ng mga electron sa isang atom.
Kernel Properties
Ang tanso, salamin, bakal, kahoy ay may parehong mga electron. Ang isang atom ay maaaring mawalan ng ilang electron o kahit lahat. Kung ang nucleus ay nananatiling positibong sisingilin, kung gayon ito ay nakakaakit ng tamang dami ng mga negatibong sisingilin na mga particle mula sa iba pang mga katawan, na magpapahintulot na ito ay mabuhay. Kung ang isang atom ay nawalan ng isang tiyak na bilang ng mga electron, kung gayon ang positibong singil sa nucleus ay mas malaki kaysa sa natitira sa mga negatibong singil. ATSa kasong ito, ang buong atom ay makakakuha ng labis na singil, at maaari itong tawaging positibong ion. Sa ilang mga kaso, ang isang atom ay maaaring makaakit ng mas maraming mga electron, at pagkatapos ay ito ay magiging negatibong sisingilin. Samakatuwid, maaari itong tawaging negatibong ion.
Magkano ang timbang ng isang atom?
Ang masa ng isang atom ay pangunahing tinutukoy ng nucleus. Ang mga electron na bumubuo sa atom at ang atomic nucleus ay tumitimbang ng mas mababa sa isang libong bahagi ng kabuuang masa. Dahil ang masa ay itinuturing na sukatan ng reserbang enerhiya na mayroon ang isang substansiya, ang katotohanang ito ay itinuturing na hindi kapani-paniwalang mahalaga kapag pinag-aaralan ang tanong gaya ng komposisyon ng atomic nucleus.
Radioactivity
Ang pinakamahirap na tanong ay lumitaw pagkatapos ng pagtuklas ng X-ray. Ang mga radioactive na elemento ay naglalabas ng alpha, beta at gamma wave. Ngunit ang naturang radiation ay dapat na may pinagmulan. Ipinakita ni Rutherford noong 1902 na ang gayong pinagmulan ay ang atom mismo, o sa halip, ang nucleus. Sa kabilang banda, ang radyaktibidad ay hindi lamang ang paglabas ng mga sinag, kundi pati na rin ang conversion ng isang elemento sa isa pa, na may ganap na bagong kemikal at pisikal na mga katangian. Ibig sabihin, ang radioactivity ay isang pagbabago sa nucleus.
Ano ang alam natin tungkol sa istrukturang nuklear?
Halos isang daang taon na ang nakalilipas, ang physicist na si Prout ay naglagay ng ideya na ang mga elemento sa periodic table ay hindi mga random na anyo, ngunit mga kumbinasyon ng hydrogen atoms. Samakatuwid, maaaring asahan ng isa na ang parehong mga singil at ang masa ng nuclei ay ipapakita sa mga tuntunin ng integer at maramihang mga singil ng hydrogen mismo. Gayunpaman, hindi ito lubos na totoo. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga katangian ng atomicnuclei sa tulong ng mga electromagnetic field, itinatag ng physicist na si Aston na ang mga elemento na ang mga atomic na timbang ay hindi mga integer at multiple, sa katunayan, ay isang kumbinasyon ng iba't ibang mga atomo, at hindi isang sangkap. Sa lahat ng mga kaso kung saan ang atomic na timbang ay hindi isang integer, naobserbahan namin ang isang halo ng iba't ibang isotopes. Ano ito? Kung pinag-uusapan natin ang komposisyon ng nucleus ng isang atom, ang isotopes ay mga atom na may parehong singil, ngunit may magkakaibang masa.
Einstein at ang nucleus ng atom
Ang teorya ng relativity ay nagsasabi na ang masa ay hindi isang sukatan kung saan natutukoy ang dami ng bagay, ngunit isang sukatan ng enerhiya na taglay ng bagay. Alinsunod dito, ang bagay ay maaaring masukat hindi sa pamamagitan ng masa, ngunit sa pamamagitan ng singil na bumubuo sa bagay na ito, at ang enerhiya ng singil. Kapag ang parehong singil ay lumalapit sa isa pa, ang enerhiya ay tataas, kung hindi, ito ay bababa. Ito, siyempre, ay hindi nangangahulugan ng pagbabago sa bagay. Alinsunod dito, mula sa posisyong ito, ang nucleus ng isang atom ay hindi pinagmumulan ng enerhiya, ngunit sa halip, isang nalalabi pagkatapos nitong ilabas. Kaya may ilang kontradiksyon.
Neutrons
Ang mga Curies, nang binomba ng mga particle ng alpha ng beryllium, ay nakatuklas ng ilang hindi maintindihang sinag na, na bumabangga sa nucleus ng isang atom, ay nagtataboy nito nang may matinding puwersa. Gayunpaman, nagagawa nilang dumaan sa isang malaking kapal ng bagay. Ang pagkakasalungatan na ito ay nalutas sa pamamagitan ng katotohanan na ang ibinigay na butil ay lumabas na may neutral na singil sa kuryente. Alinsunod dito, tinawag itong neutron. Salamat sa karagdagang pananaliksik, napag-alaman na ang masa ng neutron ay halos kapareho ng sa proton. Sa pangkalahatan, ang neutron at ang proton ay hindi kapani-paniwalang magkatulad. Sa pagsasaalang-alangMula sa pagtuklas na ito, tiyak na posible na maitatag na ang komposisyon ng nucleus ng isang atom ay kinabibilangan ng parehong mga proton at neutron, at sa pantay na dami. Ang lahat ay unti-unting nahulog sa lugar. Ang bilang ng mga proton ay ang atomic number. Ang bigat ng atom ay ang kabuuan ng masa ng mga neutron at proton. Ang isotope ay maaari ding tawaging elemento kung saan ang bilang ng mga neutron at proton ay hindi magiging katumbas ng bawat isa. Gaya ng tinalakay sa itaas, sa ganoong sitwasyon, bagama't ang elemento ay nananatiling pareho, ang mga katangian nito ay maaaring magbago nang malaki.
