De naam "atoom" is in het Grieks vertaald als "ondeelbaar". Alles om ons heen - vaste stoffen, vloeistoffen en lucht - is opgebouwd uit miljarden van deze deeltjes.
Voor het eerst werden atomen in de V eeuw daarvoor bekendAD, toen de Griekse filosoof Democritus suggereerde dat materie bestaat uit bewegende kleine deeltjes. Maar toen was het niet mogelijk om de versie van hun bestaan te verifiëren. En hoewel niemand deze deeltjes kon zien, werd het idee besproken, want alleen op deze manier konden wetenschappers de processen verklaren die in de echte wereld plaatsvinden. Daarom geloofden ze in het bestaan van microdeeltjes lang voordat ze dit feit konden bewijzen.
Alleen in de XIX eeuw.ze werden geanalyseerd als de kleinste bestanddelen van chemische elementen met de specifieke eigenschappen van atomen - het vermogen om verbindingen met anderen te verbinden in een strikt aangewezen hoeveelheid. Aan het begin van de 20e eeuw geloofde men dat atomen de kleinste deeltjes materie waren, totdat werd bewezen dat ze uit nog kleinere eenheden bestonden.
Атом химического элемента – микроскопический bouwsteen van materie. Het bepalende kenmerk van dit microdeeltje was de moleculaire massa van het atoom. Alleen de ontdekking van de periodieke wet van Mendelejev onderbouwde dat hun typen verschillende vormen van één zaak zijn. Ze zijn zo klein dat ze niet kunnen worden gezien met behulp van gewone microscopen, alleen de krachtigste elektronische apparaten. Ter vergelijking: het haar op de hand van een persoon is een miljoen keer breder.
De elektronische structuur van een atoom heeft een kern bestaande uitvan neutronen en protonen, evenals elektronen, die rond het centrum draaien in constante banen, zoals planeten rond hun sterren. Ze worden allemaal bij elkaar gehouden door elektromagnetische kracht, een van de vier belangrijkste in het universum. Neutronen zijn deeltjes met een neutrale lading, protonen zijn begiftigd met positief en elektronen zijn begiftigd met negatief. Deze laatste worden aangetrokken door positief geladen protonen, waardoor ze de neiging hebben in een baan te blijven.
In het centrale deel bevindt zich een kernvullinghet kleinste deel van het hele atoom. Maar studies tonen aan dat bijna de hele massa (99,9%) erin zit. Elk atoom bevat protonen, neutronen, elektronen. Het aantal roterende elektronen daarin is gelijk aan de positieve centrale lading. Deeltjes met dezelfde nucleaire lading Z, maar met verschillende atoommassa's A en het aantal neutronen in de kern N worden isotopen genoemd, en met dezelfde A en verschillende Z- en N-isobaren. Een elektron is een minimaal deeltje van een stof met een negatieve elektrische lading e = 1.6 · 10-19 coulomb. De lading van een ion bepaalt de hoeveelheid verloren of toegevoegde elektronen. Het proces van metamorfose van een neutraal atoom in een geladen ion wordt ionisatie genoemd.
Natuurkundigen hebben tot op heden vele andere elementaire deeltjes ontdekt. De elektronische structuur van het atoom heeft een nieuwe versie.
Считается, что протоны и нейтроны, какими бы ze waren niet klein, ze bestaan uit de kleinste deeltjes die quarks worden genoemd. Ze vormen een nieuw atoomconstructiemodel. Omdat wetenschappers vroeger bewijsmateriaal verzamelden voor het bestaan van het vorige model, proberen ze tegenwoordig het bestaan van quarks te bewijzen.
Moderne wetenschappers kunnen op de monitor ziencomputer atomaire materiedeeltjes, en ook om ze over het oppervlak te verplaatsen met behulp van een speciaal hulpmiddel dat een rastertunnelmicroscoop (RTM) wordt genoemd.
Het is geautomatiseerd tool met een tip die erg isbeweegt voorzichtig nabij het oppervlak van het materiaal. Wanneer de tip beweegt, bewegen de elektronen door de opening tussen de tip en het oppervlak. Hoewel het materiaal er helemaal glad uitziet, is het eigenlijk op atomair niveau ongelijkmatig. Een computer maakt een kaart van het oppervlak van een stof, waardoor een beeld van de deeltjes ontstaat, en wetenschappers kunnen dus de eigenschappen van een atoom zien.
Negatief geladen ionen cirkelen rond de kernop vrij grote afstand. De structuur van een atoom is zodanig dat het hele atoom echt neutraal is en geen elektrische lading heeft, omdat alle deeltjes (protonen, neutronen, elektronen) in evenwicht zijn.
Радиоактивный атом – это элемент, который можно gemakkelijk te splitsen. Het centrum bestaat uit vele protonen en neutronen. De enige uitzondering is het schema van het waterstofatoom, dat één enkel proton heeft. De kern is omgeven door een wolk van elektronen, het is hun aantrekkingskracht die hem rond het centrum laat roteren. Protonen stoten elkaar af met dezelfde lading.
Dit is geen probleem voor de meeste kleine deeltjes,die er meerdere hebben. Maar sommige zijn onstabiel, vooral voor grote, zoals uranium, dat 92 protonen heeft. Soms is het centrum niet bestand tegen zo'n belasting. Ze worden radioactief genoemd omdat ze verschillende deeltjes uit hun kern uitzenden. Nadat de instabiele kern de protonen heeft verwijderd, vormen de resterende protonen een nieuwe dochter. Het kan stabiel zijn, afhankelijk van het aantal protonen in de nieuwe kern, en kan verder worden verdeeld. Dit proces duurt totdat een stabiele onderliggende kern overblijft.
De fysisch-chemische eigenschappen van een atoom veranderen van nature van het ene element naar het andere. Ze worden bepaald door de volgende hoofdparameters.
Atoom massa. Omdat de belangrijkste plaats van microdeeltjes wordt ingenomen door protonen en neutronen, bepaalt hun som het aantal, dat wordt uitgedrukt in atomaire massa-eenheden (amu). Formule: A = Z + N.
Atomaire straal. De straal hangt af van de locatie van het element in het Mendelejev-systeem, de chemische binding, het aantal naburige atomen en de kwantummechanische werking. De straal van de kern is honderdduizend keer kleiner dan de straal van het element zelf. De structuur van een atoom kan worden ontdaan van elektronen en een positief ion worden of elektronen toevoegen en een negatief ion worden.
In het periodieke systeem van Mendeleev, elkhet chemische element neemt zijn toegewezen plaats in. In de tabel neemt de grootte van het atoom toe naarmate je van boven naar beneden beweegt en neemt hij af naarmate je van links naar rechts beweegt. Hieruit volgt dat het kleinste element helium is en het grootste cesium.
Valentie. De buitenste elektronenschil van een atoom wordt valentie genoemd en de elektronen erin hebben de overeenkomstige naam gekregen: valentie-elektronen. Hun aantal bepaalt hoe het atoom via een chemische binding met de rest is verbonden. De microdeeltjes proberen hun buitenste valentieschalen te vullen met de methode om de laatste te creëren.
Zwaartekracht, aantrekkingskracht is de kracht die vasthoudtplaneten in een baan, daardoor vallen objecten die uit de handen zijn losgelaten op de grond. Een persoon merkt de zwaartekracht meer op, maar het elektromagnetische effect is vele malen krachtiger. De kracht die geladen deeltjes in een atoom aantrekt (of afstoot) is 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 keer krachtiger dan de zwaartekracht erin. Maar er is een nog sterkere kracht in het midden van de kern, die protonen en neutronen bij elkaar kan houden.
Reacties in kernen creëren energie zoals in kernenergiereactoren waar atomen worden gesplitst. Hoe zwaarder het element, hoe meer deeltjes zijn atomen zijn opgebouwd. Als we het totale aantal protonen en neutronen in een element bij elkaar optellen, ontdekken we de massa ervan. Uranus, het zwaarste element dat in de natuur wordt gevonden, heeft bijvoorbeeld een atoommassa van 235 of 238.
De energieniveaus van een atoom zijnde ruimte rond de kern waar het elektron in beweging is. Er zijn in totaal 7 orbitalen, wat overeenkomt met het aantal perioden in het periodiek systeem. Hoe verder het elektron zich van de kern bevindt, des te groter de energiereserve die het bezit. Het periodegetal geeft het aantal atomaire orbitalen rond de kern aan. Kalium is bijvoorbeeld een element uit de 4e periode, wat betekent dat het 4 energieniveaus van het atoom heeft. Het aantal van een chemisch element komt overeen met zijn lading en het aantal elektronen rond de kern.
Waarschijnlijk de meest bekende wetenschappelijke formuleontdekt door de Duitse natuurkundige Einstein. Ze beweert dat massa niets anders is dan een vorm van energie. Op basis van deze theorie kun je materie in energie veranderen en met de formule berekenen hoeveel je kunt krijgen. Het eerste praktische resultaat van deze transformatie waren atoombommen, die eerst werden getest in de Los Alamos-woestijn (VS) en vervolgens boven Japanse steden explodeerden. En hoewel slechts een zevende van het explosief werd omgezet in energie, was de vernietigende kracht van de atoombom verschrikkelijk.
Om ervoor te zorgen dat de kern zijn energie vrijgeeft, moet hetzou moeten instorten. Om het te splitsen, moet je van buitenaf als een neutron fungeren. Dan splitst de kern zich in twee andere, lichter, terwijl ze een enorme uitbarsting van energie leveren. Het verval leidt tot het vrijkomen van andere neutronen, en ze blijven andere kernen splijten. Het proces verandert in een kettingreactie, waardoor er een enorme hoeveelheid energie ontstaat.
De vernietigende kracht die vrijkomt tijdens de transformatie van materie, probeert de mensheid kerncentrales te temmen. Hier vindt de kernreactie niet plaats in de vorm van een explosie, maar als een geleidelijke afgifte van warmte.
De productie van kernenergie heeft zijn voordelen enminnen. Volgens wetenschappers is het nodig om deze enorme energiebron te gebruiken om onze beschaving op een hoog niveau te houden. Maar men mag niet vergeten dat zelfs de modernste ontwikkelingen de volledige veiligheid van kerncentrales niet kunnen garanderen. Bovendien kan het radioactieve afval dat wordt verkregen tijdens het opwekken van energie, als het niet op de juiste manier wordt opgeslagen, onze nakomelingen gedurende tienduizenden jaren treffen.
Na het ongeval in de kerncentrale van Tsjernobyl, steeds meermensen beschouwen de productie van atoomenergie als zeer gevaarlijk voor de mensheid. De enige veilige energiecentrale van deze soort is de zon met zijn enorme kernenergie. Wetenschappers ontwikkelen allerlei modellen van zonnepanelen, en misschien zal de mensheid in de nabije toekomst in staat zijn zichzelf te voorzien van veilige atoomenergie.
