Structura nucleului atomic: istoria studiului și caracteristicile moderne

Structura nucleului atomic este una dintre cele mai fundamentale întrebări ale științei moderne. Producat constant în acest domeniu, experimentele permit oamenilor de știință nu numai să determine cu înaltă precizie ce este atomul, dar și să folosească în mod activ cunoștințele dobândite în diferite industrii și în crearea de noi arme.

Problema structurii tuturor lucrurilor de pe planetă oamenii de știință interesați din timpuri imemoriale. De exemplu, în Grecia antică Unii oameni de știință cred că, în structura sa de materie este una și indivizibilă, iar adversarii lor a insistat că problema este divizibil și compus din particule minuscule - atomi, și, prin urmare, proprietățile diferitelor discipline, astfel încât diferite unul de altul.

Descoperire în învățare structura moleculelor au avut loc în secolul XVIII, când lucrările lui M.V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. Dalton, A. Avogadro a pus bazele teoriei moleculare atomice, conform căruia totul în natură constă în molecule și, la rândul lor, din particule indivizibile - atomi, interacțiunea dintre care una cu cealaltă și determină proprietățile de bază ale anumitor substanțe.

O nouă etapă în studiul structurii moleculelor și atomilor a început la sfârșitul secolului al XIX-lea, când E. Rutherford și un număr de alți oameni de știință au făcut descoperiri, ca rezultat al acestora structura atomică iar nucleul atomic a apărut într-o lumină complet nouă. Astfel, sa constatat că atomul nu este o particulă indivizibilă, dimpotrivă, este compus din componente chiar mai mici - de bază și electroni, care se mișcă în jurul ei în orbite întortocheate. Neutralitatea generală a atomului a condus la concluzia că electronii care au o încărcătură negativă ar trebui să fie echilibrați de elemente cu o încărcătură pozitivă. După cum sa dovedit mai târziu, există astfel de elemente: ele sunt numite α-particule sau protoni.

Cunoștințele științifice moderne ne permit să afirmăm că structura a nucleului atomic este mult mai complicat decât părea chiar acum o sută de ani. Deci, pentru astăzi se știe că nucleul unui atom include nu numai protoni, ci și particule care nu posedă un neutron de sarcină. Împreună, protonii cu neutroni se numesc nucleoni. deoarece masa de neutroni doar 0,14% mai mult masa protonului, atunci de obicei, în calcule, această diferență este neglijată.

Dimensiunile nucleului sunt la 10-12 și 10-13 cm. Astfel, în ciuda faptului că aceasta este concentrată în nucleul atomic greutate mai mult de 95% din dimensiunile atomului de o sută de mii de ori mărimea nucleului.

Principalele caracteristici cantitative, care caracterizează structura nucleului atomic, pot fi extrase din tabelul periodic. Universitatea Mendeleev. După cum se știe, numărul de protoni din nucleu este egal cu suma electronilor care se rotesc în jurul ei și corespunde numărului ordinal din tabelul de elemente. Pentru a cunoaște numărul de neutroni, este necesar să se scadă numărul de ordine de la masa totală a elementului și să se rotunjească la un număr întreg. Substanțele în care numărul de protoni coincid și numărul de neutroni este diferit se numesc izotopi.

Una dintre cele mai importante întrebări adresate de către oamenii de știință care studiază structura nucleului, a existat o întrebare despre forțele care dețin protonii, deoarece, având aceeași sarcină, acestea trebuie să fie respins. După cum au arătat studii, distanțele dintre protoni din nucleu sunt atât de mici încât repulsia între ele pur și simplu nu apare. Mai mult, ionii care se află între protoni contribuie la apropierea interacțiunii și atragerea constantă a acestora din urmă unul către celălalt.

Structura nucleului atomic conține în continuare multe mistere. Soluția lor nu numai că ajută omenirea să înțeleagă mai bine structura lumii înconjurătoare, ci și să facă o descoperire calitativă în domeniul științei și tehnologiei.