ทุกเรื่องประกอบด้วยองค์ประกอบแต่ทำไมทุกอย่างรอบตัวเราถึงแตกต่างกัน คำตอบนั้นเชื่อมโยงกับอนุภาคเล็ก ๆ พวกเขาเรียกว่าโปรตอน ซึ่งแตกต่างจากอิเล็กตรอนที่มีประจุลบอนุภาคมูลฐานเหล่านี้มีประจุเป็นบวก อนุภาคเหล่านี้คืออะไรและทำงานอย่างไร
อนุภาคมูลฐานชนิดใดที่มีค่าเป็นบวกคิดค่าใช้จ่าย? ทั้งหมดที่คุณสัมผัสสัมผัสและสัมผัสประกอบด้วยอะตอมหน่วยการสร้างที่เล็กที่สุดที่ประกอบขึ้นเป็นของแข็งของเหลวและก๊าซ มีขนาดเล็กเกินไปที่จะพิจารณาอย่างใกล้ชิด แต่เป็นสิ่งต่าง ๆ เช่นคอมพิวเตอร์ของคุณน้ำที่คุณดื่มและแม้แต่อากาศที่คุณหายใจ อะตอมมีหลายประเภทรวมถึงอะตอมของออกซิเจนไนโตรเจนและเหล็ก แต่ละประเภทเหล่านี้เรียกว่าองค์ประกอบ
อะตอมมีความคล้ายคลึงกันมาก แต่มีปริมาณต่างกันโปรตอนทำให้พวกมันเป็นธาตุชนิดพิเศษ ตัวอย่างเช่นอะตอมออกซิเจนมี 8 โปรตอนอะตอมไฮโดรเจนมีเพียง 1 และอะตอมทองคำ - 79 คุณสามารถบอกจำนวนมากเกี่ยวกับอะตอมโดยเพียงแค่นับจำนวนโปรตอน อนุภาคมูลฐานเหล่านี้อยู่ในแกนกลาง ตอนแรกคิดว่ามันเป็นอนุภาคพื้นฐาน แต่จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าโปรตอนประกอบด้วยส่วนผสมที่เล็กกว่า - ควาร์ก
อนุภาคมูลฐานชนิดใดที่มีค่าเป็นบวกคิดค่าใช้จ่าย? นี่คือโปรตอน เรียกว่าอนุภาคย่อย (subatomic particle) ซึ่งอยู่ในนิวเคลียสของแต่ละอะตอม ในความเป็นจริงจำนวนของโปรตอนในแต่ละอะตอมเป็นเลขอะตอม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ถือว่าเป็นอนุภาคพื้นฐาน อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีใหม่ได้นำไปสู่การค้นพบว่าโปรตอนนั้นประกอบไปด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่าควาร์ก Quark เป็นอนุภาคพื้นฐานของสสารที่เพิ่งถูกค้นพบเมื่อไม่นานมานี้
อนุภาคมูลฐานมีค่าเป็นบวกประจุนั้นเรียกว่าโปรตอน องค์ประกอบเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการปรากฏตัวของนิวตรอนที่ไม่เสถียร หลังจากประมาณ 900 วินาทีนิวตรอนที่กระเด็นออกจากนิวเคลียสจะสลายตัวเป็นอนุภาคพื้นฐานอื่น ๆ ของอะตอม ได้แก่ โปรตอนอิเล็กตรอนและแอนตินิวตริโน
องค์ประกอบมีลักษณะโดยอะตอมของพวกเขาโครงสร้างประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานของอะตอมย่อย: โปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอน สองกลุ่มแรกตั้งอยู่ในนิวเคลียส (จุดศูนย์กลาง) ของอะตอมและมีหน่วยมวลของมวลอะตอม อิเล็กตรอนตั้งอยู่นอกนิวเคลียสในโซนที่เรียกว่า "เปลือกหอย" พวกเขาแทบไม่มีน้ำหนักเลย เมื่อคำนวณมวลอะตอมความสนใจจะถูกดึงไปที่โปรตอนและนิวตรอนเท่านั้น มวลของอะตอมคือผลรวมของพวกมัน
การรวมมวลอะตอมของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลมันเป็นไปได้ที่จะประเมินน้ำหนักโมเลกุลซึ่งแสดงเป็นหน่วยของมวลอะตอม (ที่เรียกว่าดาลตัน) อนุภาคหนักแต่ละชนิด (นิวตรอนโปรตอน) มีน้ำหนักหนึ่งอะตอมมวลดังนั้นฮีเลียมอะตอม (เขา) ซึ่งมีสองโปรตอนสองนิวตรอนและสองอิเล็กตรอนน้ำหนักประมาณสี่หน่วยของมวลอะตอม (สองโปรตอนบวกสองนิวตรอน) นอกเหนือจากที่ตั้งและมวลแล้วอนุภาคย่อยแต่ละอะตอมมีคุณสมบัติที่เรียกว่า "ประจุ" อาจเป็น "บวก" หรือ "ลบ"
องค์ประกอบที่มีประจุเหมือนกันมักจะสะท้อนให้เห็นซึ่งกันและกันและวัตถุที่มีประจุตรงข้ามมักจะดึงดูดซึ่งกันและกัน อนุภาคมูลฐานชนิดใดที่มีประจุเป็นบวก นี่คือโปรตอน นิวตรอนไม่มีประจุใด ๆ เลยทำให้นิวเคลียสมีประจุเป็นบวกทั้งหมด อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีประจุลบซึ่งมีความแข็งแรงเท่ากับประจุบวกของโปรตอน อิเล็กตรอนและโปรตอนของนิวเคลียสดึงดูดซึ่งกันและกันและนี่คือแรงที่ยึดอะตอมไว้ด้วยกันเช่นแรงดึงดูดของโลกซึ่งทำให้ดวงจันทร์โคจรรอบโลก
อนุภาคมูลฐานชนิดใดที่มีประจุเป็นบวก คำตอบคือ: โปรตอน ยิ่งไปกว่านั้นมันมีขนาดเท่ากับหน่วยประจุของอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตามมวลที่เหลืออยู่คือ 1.67262 × 10-27 กิโลกรัมซึ่งเป็น 1,836 เท่าของมวลของอิเล็กตรอนโปรตอนรวมกับอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เรียกว่านิวตรอนประกอบด้วยนิวเคลียสอะตอมทั้งหมดยกเว้นไฮโดรเจน นิวเคลียสขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละอันมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน หมายเลขอะตอมขององค์ประกอบนี้กำหนดตำแหน่งในตารางธาตุ
อนุภาคมูลฐานมีค่าเป็นบวกประจุเป็นโปรตอนการค้นพบที่วันที่จากการศึกษาเร็วที่สุดของโครงสร้างอะตอม เมื่อศึกษาฟลักซ์ของอะตอมและโมเลกุลของไอออไนซ์ที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งอิเล็กตรอนถูกกำจัดออกไปจะมีการพิจารณาอนุภาคที่เป็นบวกซึ่งเท่ากับมวลของอะตอมไฮโดรเจน เออร์เนสต์รัทเธอร์ฟอร์ด (1919) แสดงให้เห็นว่าไนโตรเจนเมื่อถูกระดมยิงด้วยอนุภาคอัลฟาปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา ในปี 1920 เขาแยกอนุภาคพื้นฐานจากนิวเคลียสไฮโดรเจนเรียกมันว่าโปรตอน
การวิจัยฟิสิกส์ของอนุภาคพลังงานสูงในในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 ความเข้าใจโครงสร้างของธรรมชาติของโปรตอนภายในกลุ่มอนุภาคอนุภาคได้รับการปรับปรุง มันแสดงให้เห็นว่าโปรตอนและนิวตรอนประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กกว่าและถูกจัดประเภทเป็นแบริออนซึ่งเป็นอนุภาคที่ประกอบด้วยสสารหลักสามหน่วยที่เรียกว่าควาร์ก
อะตอมเป็นส่วนเล็ก ๆ ของสสารซึ่งแสดงถึงองค์ประกอบเฉพาะ บางครั้งก็เชื่อว่าเขาเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสสารที่อาจมีอยู่ แต่ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 และในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าอะตอมประกอบด้วยอนุภาคย่อยของอะตอมบางชนิดและไม่ว่าจะเป็นธาตุชนิดใดอนุภาคย่อยของอะตอมก็จะเป็นอะตอม จำนวนอนุภาคย่อยที่แตกต่างกันเป็นสิ่งเดียวที่เปลี่ยนแปลง
นักวิทยาศาสตร์ตอนนี้รับรู้ว่ามีหลาย subatomicอนุภาค แต่เพื่อที่จะประสบความสำเร็จในวิชาเคมีคุณจำเป็นต้องจัดการกับสามหลักเท่านั้น: โปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอน สสารสามารถประจุไฟฟ้าได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี: บวกหรือลบ
ในฐานะที่เป็นอนุภาคมูลฐานมีค่าเป็นบวกค่าใช้จ่ายเรียกว่า? คำตอบนั้นง่าย: โปรตอนคือผู้ที่มีประจุบวกหนึ่งหน่วย และเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจึงทำให้อะตอมนั้นเป็นกลาง บางครั้งอะตอมบางตัวสามารถรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนและได้รับประจุ ในกรณีนี้พวกเขามักจะเรียกว่าไอออน
Атом имеет систематическую и упорядоченную โครงสร้างที่ให้ความมั่นคงและรับผิดชอบต่อคุณสมบัติทุกชนิดของสสาร การศึกษาอนุภาคย่อยของอะตอมเหล่านี้เริ่มมานานกว่าร้อยปีที่แล้วและตอนนี้เราก็รู้เรื่องนี้มากมาย นักวิทยาศาสตร์พบว่าอะตอมส่วนใหญ่นั้นว่างเปล่าและมีจำนวนน้อยมากโดย "อิเล็กตรอน" พวกมันเป็นอนุภาคแสงที่มีประจุลบซึ่งหมุนรอบส่วนที่หนักกลางซึ่งเป็น 99.99% ของมวลอะตอมทั้งหมด มันง่ายกว่าที่จะค้นหาธรรมชาติของอิเล็กตรอน แต่หลังจากการศึกษาอันชาญฉลาดหลายครั้งมันกลายเป็นที่รู้จักกันดีว่านิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนบวกและนิวตรอนเป็นกลาง
กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจคุณสมบัติส่วนใหญ่ของสสารประกอบด้วยความจริงที่ว่าทุกหน่วยในจักรวาลของเราประกอบด้วยอะตอม มี 92 ชนิดตามธรรมชาติของอะตอมและพวกเขาสร้างโมเลกุลสารประกอบและสารชนิดอื่น ๆ เพื่อสร้างโลกที่ซับซ้อนรอบตัวเรา แม้ว่าชื่อ "อะตอม" นั้นได้มาจากคำภาษากรีกátomosซึ่งแปลว่า "แยกไม่ออก" ฟิสิกส์สมัยใหม่ได้แสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้เป็นหน่วยการสร้างสุดท้ายของสสารและ "แบ่ง" เป็นอนุภาคย่อย พวกเขาเป็นหน่วยงานพื้นฐานที่แท้จริงที่สร้างโลกทั้งใบ
