המבנה של גרעין האטום: ההיסטוריה של והמפרטים מודרניים

המבנה של גרעין האטום הוא אחת הבעיות הבסיסיות של המדע המודרני. ברציפויות מיוצרות מדענים לאפשר ניסויים בתחום זה לא רק רמה גבוהה של דיוק כדי לקבוע מה מהווה אטום, אלא גם באופן פעיל להשתמש בידע הזה בתעשיות שונות וליצור דגמים חדשים של כלי נשק.

שאלת המבנה של כל הדברים על מדעני כוכב הלכת מעוניינים מאז ומעולם. לדוגמא, ביוון עתיק ישנם מדענים המאמינים כי מבנה החומר שלה הוא אחד לחלוקה, לבין מתנגדיהם התעקשו שהעניין מתחלק ו מורכבים מחלקיקים זעירים - אטומים, ולכן המאפיינים של נושאים שונים, כך שונים זה מזה.

פריצת דרך במחקר של מבנה מולקולרי התרחשה במאה השמונה עשר, כאשר העבודות של MV אוניברסיטת לבואזיה, ד דלטון, יסודות א אבוגדרו הונחו התיאוריה המולקולרית אטומית, לפיו כל מורכב ממולקולות טבעי, ואלה בתורם, של חלקיקים לחלוקה - אטומים, האינטראקציה שלהם אחד עם השני וקובע תכונות בסיסיות של חומרים שונים.

שלב חדש בחקר המבנה של מולקולות ואטומים לבוא בסוף המאה התשעה עשר, כאשר E. Rutherford וכמה מדענים אחרים עשו פריצת דרך אשר הביאה מבנה האטום ואת גרעין האטום מופיע באור חדש לגמרי. לפיכך, נמצא כי האטום אינו חלקיק לחלוקה, להיפך, זה מורכב מרכיבים קטנים יותר אפילו - ליבת אלקטרונים הנעים סביבו במסלולים מפותלים. אטום נייטרלי סה"כ הוביל למסקנה כי אלקטרונים בעלי מטען שלילי, האלמנטים יש לאזן אותו עם מטען חיובי. כפי שהתברר, האלמנטים הללו אכן קיימים: הם קראו-חלקיקים ɑ, או פרוטונים.

ידע מדעי מודרני מציע מבנה גרעין האטום הוא הרבה יותר מסובך ממה שזה נראה אפילו לפני מאה שנה. אז, היום זה ידוע כי גרעין אטום כולל לא רק פרוטונים, אך החלקיקים אין תשלום - ניטרונים. ביחד, פרוטונים ונויטרונים נקראים הנוקליאון. מאז מסת הנויטרונים רק 0.14% גבוהים יותר מאשר ההמוני של הפרוטון, אז בדרך כלל את החישוב של ההבדל הזה מוזנח.

הממדים של הגרעין נמצאים במרחק סנטימטר 10-12 ו 10-13. לכן, על אף העובדה כי היא מרוכזת הליבה של יותר מ 95% במשקל אטומי של הגדלים האטומים של פעמים מאה אלף בגודל של הגרעין.

מאפיינים כמותיים עיקריים המאפיינים את מבנה גרעין האטום ניתן לחלץ מן DI הטבלה המחזורית מנדלייב. כידוע, מספר הפרוטונים בגרעין שווה לסכום של אלקטרונים מקיפים ו מתאים למספר אלמנטים בטבלה. על מנת לדעת את מספר הנויטרונים הוא הכרחי משום המסה הכוללת של האלמנט לחסר את המספר ואת מעוגל למספר השלם הקרוב. חומרים אשר להם אותו מספר הפרוטונים מספר הנויטרונים שונים נקראים איזוטופים.

אחת השאלות החשובות ביותר נשאלות על ידי מדענים לומדים את מבנה הגרעין, הייתה שאלה על הכוחות שמחזיקים את הפרוטונים, משום, שיש באותו אישום, הם חייבים להיות דחויים. מחקרים הראו כי המרחק בין הפרוטונים בגרעין הוא כל כך קטן שפשוט אינו מתעורר ודחייה ביניהם. יתר על כן, bions המסולקים בין פרוטונים קרוב אינטראקציה ולקדם משיכה קבועה על פני זה.

המבנה של גרעין האטום הוא עדיין מסתיר תעלומות רבות. הם המפתח לא רק כדי לעזור לאנושות להבין טוב יותר את המכשיר של העולם, אלא גם לעשות קפיצה איכותית בתחומי המדע והטכנולוגיה.