Struktura a náboj jádra atomu

Skutečnost, že všechny předměty jsou tvořeny elementárními částicemi, předpokládaly vědci starověkého Řecka. Ale ani k prokázání této skutečnosti ani k vyvrácení v těchto dnech nebyla žádná možnost. Ano, a vlastnosti atomů ve starověku by mohly odhadnout jen na základě vlastních pozorování různých látek.

Prokázat, že všechny látky se skládají z elementárních částic, bylo možné až v 19. století a pak nepřímo. Zároveň se fyzici a chemici po celém světě snažili vytvořit jednotnou teorii elementárních částic, popisovat jejich strukturu a vysvětlovat různé vlastnosti, jako například jaderný náboj.

Práce mnoha vědců byla věnována studiu molekul, atomů a jejich struktury. Fyzika postupně procházela studiem mikrosvěta - elementárních částic, jejich interakcí a vlastností. Vědci se začali zajímat, co atomové jádro, předložit hypotézy a pokusit se je dokázat, alespoň nepřímo.

V důsledku toho byla základní teorie planetární model struktury atomu, navrhl Ernest Rutherford a Niels Bohr. Podle této teorie je náboj jádra libovolného atomu pozitivní, zatímco jeho oběžné dráhy otáčejí záporně nabité elektrony, což nakonec dělá atom elektricky neutrální. Po čase tato teorie byla opakovaně potvrzena různými druhy experimentů, počínaje experimenty jednoho z jeho spoluautorů.

Moderní jaderná fyzika považuje teorii Rutherford-Bohr za základní, všechny studie atomů a jejich elementů jsou na něm založeny. Na druhou stranu většina hypotéz, které se objevily za posledních 150 let, nebyla téměř nikdy potvrzena. Ukazuje se, že jaderná fyzika ve své většině je teoretická vzhledem k extrémně malým rozměrům předmětů, které jsou předmětem studia.

Samozřejmě, v dnešním světě je mnohem snazší určit například náboj hliníkového jádra (nebo jakýkoli jiný prvek) než v 19. století a ještě více ve starověkém Řecku. Ale objevující nové objevy v této oblasti někdy vedou k překvapivým závěrům. Snažím se najít řešení problému, fyziky elementární částice čelí novým výzvám a paradoxům.

Zpočátku Rutherfordova teorie říká, že chemické vlastnosti látky závisí na náboji jádra jeho atomu a v důsledku toho na počtu elektronů rotujících podél oběžných drah. Moderní chemie a fyzika tuto verzi plně potvrzují. Navzdory skutečnosti, že studie struktury molekul původně odpuzovala z nejjednoduššího modelu - atom vodíku, jehož náboj jádra se rovná 1, teorie se plně vztahuje na všechny prvky periodické tabulky, včetně kovy vzácných zemin a radioaktivní látky, získané uměle na konci posledního tisíciletí.

Je zajímavé, že dlouho před Rutherfordovým výzkumem, anglický chemik, vzdělávací lékař William Prout, poznamenal, že specifická hmotnost jednotlivých látek je násobkem tohoto indexu vodíku. Pak navrhl, že všechny ostatní prvky jednoduše sestávají z vodíku na nejjednodušší úrovni. To, že například částice dusíku jsou takové minimální částice, 16 kyslíku atd. Pokud tuto teorii zvažujeme globálně v moderní interpretaci, pak je obecně správné.