Klausimai „Kas yra dalykas?"," Kas yra materijos prigimtis? "Visada užėmė žmoniją. Nuo seniausių laikų filosofai ir mokslininkai ieško atsakymų į šiuos klausimus, sukurdami tiek realistiškus, tiek nuostabius ir fantastiškus teorijas bei hipotezes. Tačiau, pažodžiui prieš šimtmetį, žmonija į šį paslaptį išsprendė kiek įmanoma artimesnį, atskleisdama materijos atominę struktūrą. Bet kas yra atomo branduolio sudėtis? Kas tai yra?
К началу двадцатого века атомарная структура nebėra tik hipotezė, bet tapo absoliučiu faktu. Paaiškėjo, kad atominės branduolio sudėtis yra labai sudėtinga sąvoka. Jį sudaro elektriniai krūviai. Tačiau kilo klausimas: ar atomo ir atomo branduolio sudėtyje yra skirtingų šių mokesčių sumų?
Iš pradžių jie manė, kad atomas buvo pastatytas labaipanašus į mūsų saulės sistemą. Tačiau greitai paaiškėjo, kad tokia nuomonė nebuvo visiškai teisinga. Vien tik mechaninio astronominio paveikslėlio mastelio perkėlimo į regioną, kuris užima milijonines milimetrus, problemos sukėlė reikšmingą ir staigų reiškinių savybių ir savybių pasikeitimą. Pagrindinis skirtumas buvo daug griežtesni įstatymai ir taisyklės, pagal kuriuos buvo statomas atomas.
Pirma, kadangi atomai yra tos pačios rūšies ir elementoparametrų ir savybių prasme turėtų būti visiškai vienodi, tada šių atomų elektronų orbita taip pat turėtų būti vienoda. Tačiau astronominių kūnų judėjimo dėsniai negalėjo atsakyti į šiuos klausimus. Antrasis prieštaravimas yra tas, kad elektrono judėjimas orbitoje, jei jam taikome gerai ištirtus fizinius dėsnius, būtinai turi būti lydimas nuolatinio energijos išsiskyrimo. Dėl to šis procesas lemtų elektronų išeikvojimą, kuris ilgainiui suirtų ir netgi nukristų ant branduolio.
1924 m. Jaunasis aristokratas Louis de Broglieiškėlė mintį, pavertusią mokslo bendruomenės idėjas tokiais klausimais kaip atomo struktūra, atomo branduolių sudėtis. Idėja buvo ta, kad elektronas nėra tik judantis rutulys, besisukantis aplink branduolį. Tai neryški medžiaga, kuri juda pagal įstatymus, primenančius bangų plitimą erdvėje. Gana greitai ši idėja buvo išplėsta į bet kurio kūno, kaip visumos, judėjimą, paaiškinant, kad mes pastebime tik pačią šio judėjimo pusę, bet antroji iš tikrųjų neatsiranda. Mes galime pamatyti bangų plitimą ir nepastebėti dalelės judėjimo, arba atvirkščiai. Tiesą sakant, abi šios judėjimo pusės visada egzistuoja, o elektrono sukimasis jo orbitoje yra ne tik paties krūvio judėjimas, bet ir bangų plitimas. Šis požiūris iš esmės skiriasi nuo anksčiau priimto planetų modelio.
Atomo branduolys yra centras.Aplink jį ir sukasi elektronai. Šerdies savybes lemia visa kita. Būtina kalbėti apie tokią sąvoką kaip atominio branduolio sudėtis nuo svarbiausio momento - nuo krūvio. Atome yra tam tikras skaičius elektronų, kurie neša neigiamą krūvį. Pats branduolys turi teigiamą krūvį. Iš to galime padaryti tam tikras išvadas:
Varis, stiklas, geležis, mediena turi tą patįelektronai. Atomas gali prarasti porą elektronų ar net viską. Jei branduolys išlieka teigiamai įkrautas, tada jis sugeba pritraukti norimą neigiamai įkrautų dalelių skaičių iš kitų kūnų, tai leis jam išgyventi. Jei atomas praranda tam tikrą elektronų skaičių, tada teigiamas krūvis branduolyje bus didesnis nei likusieji neigiami krūviai. Tokiu atveju visas atomas įgis perteklinį krūvį, ir jis gali būti vadinamas teigiamu jonu. Kai kuriais atvejais atomas gali pritraukti daugiau elektronų, o tada jis tampa neigiamai įkrautas. Todėl jį galima vadinti neigiamu jonu.
Atomo masę daugiausia lemia branduolys. Elektronai, sudarantys atomą ir atominį branduolį, sveria mažiau nei tūkstantąją visos masės dalį.Kadangi masė laikoma energijos atsargų, kurias turi medžiaga, matavimu, šis faktas laikomas nepaprastai svarbiu tiriant tokį klausimą kaip atominio branduolio sudėtis.
Sunkiausi klausimai pasirodė po atidarymo.rentgeno spinduliai. Radioaktyvieji elementai skleidžia alfa, beta ir gama bangas. Bet tokia radiacija turi turėti šaltinį. Rutherfordas 1902 m. Parodė, kad toks šaltinis yra pats atomas, tiksliau, branduolys. Kita vertus, radioaktyvumas yra ne tik spinduliuotės skleidimas, bet ir vieno elemento perdavimas kitam, pasižymintis visiškai naujomis cheminėmis ir fizinėmis savybėmis. T. y., Radioaktyvumas yra branduolio kaita.
Beveik prieš šimtą metų fizikas Proutas pateikė idėjąkad periodinės sistemos elementai nėra nenuoseklios formos, o yra vandenilio atomų deriniai. Todėl galima tikėtis, kad tiek krūviai, tiek branduolių masės bus išreikšti sveiku skaičiumi ir keliais paties vandenilio krūviais. Tačiau tai ne visai tiesa. Tyrinėdamas atominių branduolių savybes elektromagnetinių laukų pagalba, fizikas Astonas nustatė, kad elementai, kurių atominis svoris nebuvo sveikasis skaičius ir daugybė, iš tikrųjų yra skirtingų atomų derinys, o ne viena medžiaga. Visais atvejais, kai atominis svoris nėra sveikasis skaičius, mes stebime skirtingų izotopų mišinius. Kas tai yra? Jei mes kalbame apie atomo branduolio sudėtį, izotopai yra atomai su tais pačiais krūviais, bet su skirtingomis masėmis.
Reliatyvumo teorija sako, kad masė yrane matas, pagal kurį nustatomas medžiagos kiekis, bet energijos, kurią turi medžiaga, matas. Atitinkamai, materija negali būti matuojama pagal masę, bet pagal krūvį, kuris sudaro šį reikalą, ir krūvio energiją. Kai tas pats krūvis artės prie kito, energija padidės, kitaip ji sumažės. Tai, žinoma, nereiškia materijos pasikeitimo. Taigi iš šios padėties atomo branduolys yra ne energijos šaltinis, o likusi dalis po jo išleidimo. Taigi yra tam tikras prieštaravimas.
Curie sutuoktiniai bombarduojami alfa daleliųberilį atrado keistai spinduliai, kurie, susidūrę su atomo branduoliu, jį atstumia didele jėga. Tačiau jie sugeba praeiti pro didesnį medžiagos storį. Šis prieštaravimas buvo išspręstas tuo, kad ši dalelė pasirodė turinti neutralų elektros krūvį. Atitinkamai jis buvo vadinamas neutronu. Tolesnių tyrimų dėka paaiškėjo, kad neutrono masė yra beveik tokia pati kaip protono. Apskritai, neutronas ir protonas yra neįtikėtinai panašūs. Atsižvelgiant į šį atradimą, buvo tikrai įmanoma nustatyti, kad tiek protonai, tiek neutronai, tiek vienodais kiekiais, yra atominio branduolio dalis. Viskas pamažu atsidūrė vietoje. Protonų skaičius yra atominis skaičius. Atominis svoris yra neutronų ir protonų masių suma. Izotopu taip pat galima vadinti elementą, kuriame neutronų ir protonų skaičius nebus lygus vienas kitam. Kaip minėta aukščiau, šiuo atveju, nors elementas išlieka tas pats, jo savybės gali smarkiai pasikeisti.
