Struktura atomového jádra: historie studia a moderní charakteristiky

Struktura atomového jádra je jednou z nejdůležitějších otázek moderní vědy. Neustále vyráběné v této oblasti experimenty umožnily vědcům nejen s vysokou přesností stanovit, jaký je atom, ale také aktivně využívají znalosti získané v různých odvětvích a při vytváření nových zbraní.

Otázka struktury všeho na planetě má od nepaměti zájem vědců. Například, ve starověkém Řecku Někteří vědci se domnívají, že ve své struktuře hmoty je jedna a nedělitelná, a jejich oponenti trvali na tom, že tato záležitost je dělitelný a složený z malých částeček - atomů, a proto je vlastností různých subjektů, takže se liší od sebe navzájem.

Průlom v učení struktura molekul došlo ve století XVIII, kdy se práce M.V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. Dalton, A. Avogadrova základy byly položeny atomovou molekulární teorii, podle které jsou všechny přirozeně se skládá z molekul, a ty zase z nedělitelných částic - atomů, jejichž interakce s sebou, a určuje základní vlastnosti různých látek.

Nová fáze studie struktury molekul a atomů začala na konci devatenáctého století, kdy E. Rutherford a řada dalších vědců provedla objevy, v důsledku kterých atomová struktura a atomové jádro se objevilo v úplně novém světle. Takže se ukázalo, že atom není vůbec nedělitelnou částicí, naopak tvoří ještě menší součásti - jádro a elektrony, které se kolem něj pohybují v složitých oběžných drahách. Obecná neutralita atomu vedla k závěru, že elektrony s negativním nábojem by měly být vyváženy prvky s kladným nábojem. Jak se ukázalo později, takové prvky existují: nazývají se ɑ-částicemi nebo protony.

Moderní vědecké poznatky nám umožňují tvrdit, že struktura atomového jádra je mnohem komplikovanější než to, co se zdálo ještě před sto lety. Takže, dnes je známo, že jádro atomu zahrnuje nejen protony, ale částice nemají náboj - neutrony. Společně se protony s neutrony nazývají nukleony. Od té doby neutronová hmota pouze o 0,14% více hmotnost protonu, pak se obvykle ve výpočtech tento rozdíl zanedbává.

Velikost jádra je v rozmezí 10-12 a 10-13 cm. Navíc, i přes to, že více než 95% atomové hmoty je soustředěno v jádře, velikost samotného atomu je sto tisíckrát větší než velikost jádra.

Hlavní kvantitativní charakteristiky, které charakterizují strukturu atomového jádra, lze extrahovat z periodické tabulky. Mendeleevova univerzita. Jak je známo, počet protonů v jádře se rovná součtu elektronů, které se kolem něj otáčejí a odpovídá pořadovému číslu v tabulce prvků. Abychom poznali počet neutronů, je nutné odečíst pořadové číslo od celkové hmotnosti prvku a zaokrouhlit na celé číslo. Látky, u kterých se počet protonů shoduje a počet neutronů se liší, se nazývají izotopy.

Jednou z nejdůležitějších otázek, které položili vědci, kteří studovali strukturu jádra, byla otázka sil, které mají protóny, avšak mají stejný náboj, měly by být odpuzovány. Jak ukázaly studie, vzdálenost mezi protony v jádře je tak malá, že mezi nimi prostě nedochází k odpuštění. Navíc, biony, které se nacházejí mezi protony, přispívají k úzké interakci a konstantní přitažlivosti druhých k sobě navzájem.

Struktura atomového jádra stále obsahuje mnoho tajemství. Jsou klíčovým prvkem nejen pomoci lidstvu lépe porozumět zařízení na světě, ale také, aby kvalitativní skok v oblasti vědy a techniky.