Mae strwythur y niwclews atomig: hanes a Manylebau modern

Mae strwythur y niwclews atomig yn un o'r problemau sylfaenol o wyddoniaeth fodern. gynhyrchwyd yn barhaus yn y galluogi arbrofion maes gwyddonwyr, nid yn unig lefel uchel o gywirdeb er mwyn penderfynu beth yw atom, ond mae hefyd yn mynd ati i ddefnyddio'r wybodaeth hon mewn diwydiannau amrywiol ac i greu modelau newydd o arfau.

Mae'r cwestiwn o strwythur pob peth ar y blaned gwyddonwyr sydd â diddordeb ers cyn cof. Er enghraifft, yng Ngwlad Groeg hynafol Mae rhai gwyddonwyr yn credu bod yn ei strwythur o fater yn un ac anwahanadwy, a'u gwrthwynebwyr yn mynnu bod y mater yn rhanadwy a gyfansoddwyd o ronynnau bach iawn - atomau, ac felly mae'r eiddo o wahanol bynciau mor wahanol i'w gilydd.

Breakthrough yn yr astudiaeth o strwythur moleciwlaidd digwydd yn yr unfed ganrif XVIII, pan fydd y gwaith o MV Brifysgol, Lavoisier, D. Dalton, sylfeini A. Avogadro eu gosod theori moleciwlaidd atomig, yn ôl sy'n cynnwys pob naturiol moleciwlau, a'r rhai yn eu tro, gronynnau anwahanadwy - atomau, y mae eu rhyngweithio â'i gilydd ac yn penderfynu priodweddau sylfaenol o sylweddau amrywiol.

Mae cam newydd yn yr astudiaeth o strwythur moleciwlau ac atomau yn dod ar ddiwedd y bedwaredd ganrif ar XIX, pan E. Rutherford a nifer o wyddonwyr eraill wedi gwneud darganfyddiad a arweiniodd at y strwythur yr atom a'r niwclews atomig yn ymddangos mewn goleuni hollol newydd. Felly, canfuwyd nad oedd yr atom yn gronyn anwahanadwy, i'r gwrthwyneb, mae'n cynnwys cydrannau hyd yn oed yn llai - craidd ac electronau, sydd yn symud o gwmpas mewn orbitau astrus. arweinir Cyfanswm atom niwtral i'r casgliad bod electronau yn cael gwefr negatif, dylai'r elfennau fod yn gytbwys gyda gwefr bositif. Fel y mae'n troi allan, yr elfennau hyn yn bodoli: eu bod yn gelwir ɑ-gronynnau, neu protonau.

wybodaeth wyddonol fodern yn awgrymu bod strwythur y niwclews atomig yn llawer mwy cymhleth nag y mae'n ymddangos hyd yn oed gan mlynedd yn ôl. Felly, heddiw mae'n hysbys bod y niwclews atom cynnwys nid yn unig protonau, ond nid y gronynnau oes tâl - niwtronau. Gyda'i gilydd, a elwir protonau a niwtronau yn cael eu nucleons. Ers y màs niwtron yn unig 0.14% yn uwch na'r màs y proton, yna fel arfer cyfrifo gwahaniaeth hwn yn cael ei esgeuluso.

Mae'r dimensiynau y cnewyllyn o fewn 10-12 a 10-13 cm. Felly, er gwaethaf y ffaith ei fod yn cael ei ganoli yn y craidd o fwy na 95% yn ôl pwysau atomig o'r meintiau atom o gan mil gwaith maint y niwclews.

Gall nodweddion meintiol mawr sy'n nodweddu strwythur niwclews atomig yn cael eu tynnu o'r DI tabl cyfnodol Mendeleev. Gan fod yn hysbys, nifer y protonau yn y niwclews yn hafal i swm o electronau cylchdroi'r ac mae'n cyfateb i nifer yr elfennau yn y tabl. Er mwyn gwybod nifer y niwtronau yn angenrheidiol oherwydd y màs cyfanswm Adroddodd yr elfen i dynnu nifer ac talgrynnu i'r rhif cyfan agosaf. Sylweddau sy'n cael yr un nifer o brotonau a nifer y niwtronau yn wahanol yn cael eu galw'n isotopau.

Un o'r cwestiynau mwyaf pwysig ofynnir gan wyddonwyr astudio strwythur y niwclews, roedd cwestiwn am y grymoedd sy'n dal y protonau, oherwydd, gael yr un tâl, rhaid iddynt gael eu bygwth. Mae astudiaethau wedi dangos bod y pellter rhwng y protonau yn y niwclews mor fach nad nid yn unig yn codi gwrthyriad rhyngddynt. Ar ben hynny, bions y ceir gwared rhwng protonau rhyngweithio agos ac yn hyrwyddo atyniad cyson heibio i'w gilydd.

Mae strwythur y niwclews atomig yn dal i fod yn cuddio llawer o ddirgelion. Maent yn allweddol nid yn unig i helpu i ddynoliaeth i ddeall y ddyfais y byd yn well, ond hefyd i wneud naid ansoddol mewn gwyddoniaeth a thechnoleg.