Structura nucleului atomic: istoria studiului și caracteristicile moderne

Structura nucleului atomic este una dintre elecele mai fundamentale întrebări ale științei moderne. Experimentele produse în acest domeniu au permis oamenilor de știință să determine nu numai cu precizie ce este atomul, dar și să folosească în mod activ cunoștințele dobândite în diferite industrii și în crearea de noi modele de arme.

Întrebarea despre structura a tot ceea ce este pe planetăoamenii 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.

A apărut un progres în studiul structurii moleculelorSecolul al XVIII-lea, când au fost lucrate MV. Universitatea, Lavoisier, D. Dalton, fundațiile A. Avogadro au pus teoria moleculară atomice, în conformitate cu care constă tot în mod natural de molecule, iar cele care, la rândul lor, de particule indivizibile - atomi, a căror interacțiune între ele și determină proprietățile de bază ale acestor sau altor substanțe.

O nouă etapă în studiul structurii moleculelor și a atomilora venit la sfârșitul secolului al XIX-lea, când E. Rutherford și câțiva alți oameni de știință au făcut descoperiri, ca rezultat al structurii atomului și a nucleului atomic apărute într-o lumină complet nouă. Deci, sa dovedit că atomul nu este deloc o particulă indivizibilă, dimpotrivă, el constă din componente mai mici - nucleul și electronii care se mișcă în jurul său în orbite complicate. 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 permit afirmarea,că structura nucleului atomic este mult mai complicată 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 este cu doar 0,14% mai mare decât masa de protoni, este de obicei neglijată în calcule.

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 carecaracterizează 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 ceruteoamenii de știință care au studiat structura nucleului, a fost problema forțelor care dețin protoni, la urma urmelor, având aceeași sarcină, trebuie să respingă. 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.