ለረዥም ጊዜ በርካታ የቁስ አካላት ለተመራማሪዎች ምስጢር ሆነው ቆይተዋል። ለምንድነው አንዳንድ ንጥረ ነገሮች ኤሌክትሪክን በደንብ ያካሂዳሉ, ሌሎች ግን አያደርጉትም? ለምንድነው ብረት ቀስ በቀስ በከባቢ አየር ተጽእኖ ስር የሚወድመው, የተከበሩ ብረቶች ለብዙ ሺህ አመታት በትክክል ተጠብቀው ሲቆዩ? አብዛኛዎቹ እነዚህ ጥያቄዎች አንድ ሰው ስለ አቶም አወቃቀሩ ከተገነዘበ በኋላ ተመልሰዋል-አወቃቀሩ, በእያንዳንዱ የኤሌክትሮን ሽፋን ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ብዛት. ከዚህም በላይ የአቶሚክ ኒዩክሊዎችን አወቃቀር መሠረታዊ ነገሮች እንኳን ማወቁ ለዓለም አዲስ ምዕራፍ ከፍቷል።
የቁስ አካል አንደኛ ደረጃ ጡብ ከየትኞቹ አካላት ነው የሚገነባው፣እንዴት ነው የሚገናኙት፣ከዚህ ምን እንማራለን?
የአተም መዋቅር በዘመናዊ ሳይንስ እይታ
በአሁኑ ጊዜ፣አብዛኞቹ ሳይንቲስቶች የቁስ አካልን አወቃቀር ፕላኔታዊ ሞዴል የሙጥኝ ይላሉ። በዚህ ሞዴል መሠረት በእያንዳንዱ አቶም መሃከል ላይ ከአቶም ጋር ሲወዳደር በጣም ትንሽ የሆነ ኒውክሊየስ አለ (ከጠቅላላው በአስር ሺዎች ጊዜ ያነሰ ነው).አቶም)። ነገር ግን ስለ ኒውክሊየስ ብዛት ተመሳሳይ ነገር ሊባል አይችልም. ሁሉም ማለት ይቻላል የአቶም ብዛት በኒውክሊየስ ውስጥ የተከማቸ ነው። አስኳል በአዎንታዊ መልኩ ተሞልቷል።
ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ በተለያዩ ምህዋሮች ይሽከረከራሉ እንጂ እንደ ስርአተ ፀሐይ ፕላኔቶች በክብ ሳይሆን ባለ ሶስት አቅጣጫዊ (Spheres and volume eights) ናቸው። በአቶም ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ቁጥር በቁጥር ከኒውክሊየስ ክፍያ ጋር እኩል ነው። ነገር ግን ኤሌክትሮን በአንድ ዓይነት አቅጣጫ ላይ የሚንቀሳቀስ ቅንጣት አድርጎ መቁጠር በጣም ከባድ ነው።
ምህዋሩ ትንሽ ነው፣ እና ፍጥነቱ ልክ እንደ ብርሃን ጨረሮች ነው፣ ስለዚህ ኤሌክትሮንን ከ ምህዋሩ ጋር እንደ አንድ አሉታዊ ሉል አይነት መቁጠሩ የበለጠ ትክክል ነው።
የኑክሌር ቤተሰብ አባላት
ሁሉም አተሞች በ3 አካላት የተዋቀሩ ናቸው፡ ፕሮቶን፣ ኤሌክትሮኖች እና ኒውትሮን።
ፕሮቶን የኒውክሊየስ ዋና የግንባታ ቁሳቁስ ነው። ክብደቱ ከአቶሚክ አሃድ (የሃይድሮጂን አቶም ብዛት) ወይም 1.67 ∙ 10-27 ኪግ በSI ሲስተም ውስጥ እኩል ነው። ቅንጣቱ አዎንታዊ ኃይል ተሞልቷል፣ እና ክፍያው በኤሌሜንታሪ ኤሌክትሪክ ክፍያዎች ስርዓት ውስጥ እንደ አሃድ ይወሰዳል።
ኒውትሮን የፕሮቶን የጅምላ መንትያ ነው፣ነገር ግን በምንም መልኩ አይከፍልም።
ከላይ ያሉት ሁለት ቅንጣቶች nuclides ይባላሉ።
ኤሌክትሮን ከፕሮቶን ሃይል ጋር ተቃራኒ ነው (የአንደኛ ደረጃ ቻርጅ -1)። ነገር ግን በክብደት ደረጃ ኤሌክትሮን ወደ ታች እንድንጥል ያደርገናል ክብደቱ 9, 12 ∙ 10-31 ኪግ ብቻ ሲሆን ይህም ከፕሮቶን ወይም ከኒውትሮን 2 ሺህ እጥፍ ይቀላል።
እንዴት "እንደታየ"
የአቶምን መዋቅር እንዴት ማየት ቻላችሁ፣በጣም ዘመናዊ ቴክኒካል ዘዴዎች እንኳን ባይፈቅዱእና በአጭር ጊዜ ውስጥ የእሱ አካል የሆኑትን ቅንጣቶች ምስሎችን ለማግኘት አይፈቅድም. ሳይንቲስቶች በኒውክሊየስ ውስጥ የሚገኙትን ፕሮቶን፣ ኒውትሮኖች እና ኤሌክትሮኖች ብዛት እና ያሉበትን ቦታ እንዴት አወቁ?
ስለ አተሞች ፕላኔታዊ መዋቅር ታሳቢ የተደረገው ከተለያዩ ቅንጣቶች ጋር በቀጭን የብረት ፎይል የቦምብ ድብደባ ውጤት መሰረት ነው። ምስሉ የተለያዩ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ከቁስ ጋር እንዴት እንደሚገናኙ በግልፅ ያሳያል።
በሙከራዎቹ ውስጥ በብረት ውስጥ ያለፉ ኤሌክትሮኖች ብዛት ከዜሮ ጋር እኩል ነበር። ይህ በቀላሉ ተብራርቷል፡- አሉታዊ ቻርጅ የተደረገባቸው ኤሌክትሮኖች ከብረታ ብረት ዛጎሎች ይመለሳሉ፣ እነሱም አሉታዊ ክፍያ አላቸው።
የፕሮቶን ጨረሮች (ቻርጅ +) በፎይል ውስጥ አለፉ፣ ግን በ"ኪሳራ"። አንዳንዶቹ መንገድ ላይ በገቡት አስኳሎች ተመለሱ (እንዲህ አይነት የመምታት እድሉ በጣም ትንሽ ነው)፣ አንዳንዶቹ ከዋናው አቅጣጫ አፈንግጠው ወደ አንዱ አስኳሎች በጣም ተጠግተው ነበር።
ኒውትሮኖች ብረትን በማሸነፍ ረገድ "ውጤታማ" ሆነዋል። በገለልተኛነት የተሞላ ቅንጣት የጠፋው ከቁስ አካል ጋር ቀጥተኛ ግጭት ሲፈጠር ብቻ ሲሆን 99.99% የሚሆኑት ኒውትሮን ደግሞ በብረት ውፍረት ውስጥ በተሳካ ሁኔታ አልፈዋል። በነገራችን ላይ በግቤት እና በውጤቱ ላይ ባለው የኒውትሮን ብዛት ላይ በመመስረት የተወሰኑ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮችን አስኳል መጠን ማስላት ተችሏል ።
በተገኘው መረጃ መሰረት በአሁኑ ጊዜ የበላይ የሆነው የቁስ አካል ንድፈ ሃሳብ ተገንብቷል፣ ይህም አብዛኛዎቹን ጉዳዮች በተሳካ ሁኔታ ያብራራል።
ምን እና ስንት
በአቶም ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ብዛት በአቶሚክ ቁጥር ይወሰናል። ለምሳሌ, አንድ ተራ ሃይድሮጂን አቶም አለውአንድ ፕሮቶን ብቻ። ነጠላ ኤሌክትሮን በመዞሪያው ውስጥ እየዞረ ነው። የሚቀጥለው የፔሮዲክቲክ ሠንጠረዥ አካል, ሂሊየም, ትንሽ ውስብስብ ነው. የእሱ አስኳል ሁለት ፕሮቶን እና ሁለት ኒውትሮኖችን ያቀፈ ሲሆን በዚህም የአቶሚክ ክብደት 4.
በመለያ ቁጥሩ እድገት፣የአተሙ መጠን እና መጠን ያድጋሉ። በጊዜያዊ ሰንጠረዥ ውስጥ ያለው የኬሚካል ንጥረ ነገር ተከታታይ ቁጥር ከኒውክሊየስ ክፍያ ጋር ይዛመዳል (በውስጡ የፕሮቶኖች ብዛት)። በአንድ አቶም ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ቁጥር ከፕሮቶን ብዛት ጋር እኩል ነው። ለምሳሌ የእርሳስ አቶም (አቶሚክ ቁጥር 82) በኒውክሊየስ ውስጥ 82 ፕሮቶኖች አሉት። በኒውክሊየስ ዙሪያ ምህዋር ውስጥ 82 ኤሌክትሮኖች አሉ። በኒውክሊየስ ውስጥ ያለውን የኒውትሮን ብዛት ለማስላት የፕሮቶኖችን ብዛት ከአቶሚክ ብዛት መቀነስ በቂ ነው፡-
207 – 82=125.
ለምን ሁልጊዜ እኩል ቁጥሮች አሉ
በአጽናፈ ዓለማችን ውስጥ ያለ ማንኛውም ስርዓት ለመረጋጋት ይተጋል። በአተም ላይ እንደተተገበረ, ይህ በገለልተኝነት ይገለጻል. ለአንድ ሰከንድ ያህል በዩኒቨርስ ውስጥ ያሉ ሁሉም አተሞች አንድ ወይም ሌላ የተለያየ መጠን ያላቸው የተለያዩ ምልክቶች ያላቸው ክስ እንዳላቸው ካሰብን በአለም ላይ ምን አይነት ትርምስ እንደሚመጣ መገመት ይቻላል።
ነገር ግን በአቶም ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች እና ኤሌክትሮኖች ብዛት እኩል ስለሆኑ የእያንዳንዱ "ጡብ" አጠቃላይ ክፍያ ዜሮ ነው።
በአተም ውስጥ ያለው የኒውትሮን ብዛት ራሱን የቻለ ዋጋ ነው። በተጨማሪም፣ ተመሳሳይ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ያላቸው አተሞች ከዜሮ ክፍያ ጋር የተለያየ ቁጥር ሊኖራቸው ይችላል። ምሳሌ፡
- 1 ፕሮቶን + 1 ኤሌክትሮን + 0 ኒውትሮን=ሃይድሮጂን (አቶሚክ ክብደት 1)፤
- 1 ፕሮቶን + 1 ኤሌክትሮን + 1 ኒውትሮን=ዲዩተሪየም (አቶሚክ ክብደት 2)፤
- 1 ፕሮቶን + 1 ኤሌክትሮን + 2ኒውትሮን=ትሪቲየም (አቶሚክ ክብደት 3)።
በዚህ ሁኔታ በአቶሙ ውስጥ ያሉት የኤሌክትሮኖች ብዛት አይቀየርም፣ አቶም ገለልተኛ ሆኖ ይቀራል፣ ጅምላነቱ ይለወጣል። እንደነዚህ ያሉት የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ልዩነቶች isotopes ይባላሉ።
አተም ሁል ጊዜ ገለልተኛ ነው
አይ፣ በአቶም ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ብዛት ሁልጊዜ ከፕሮቶን ብዛት ጋር እኩል አይደለም። አንድ ወይም ሁለት ኤሌክትሮኖች ለተወሰነ ጊዜ ከአቶም "መወሰድ" የማይችሉ ከሆነ, galvanization የሚባል ነገር አይኖርም ነበር. አቶም፣ ልክ እንደ ማንኛውም ጉዳይ፣ ተጽዕኖ ሊደረግበት ይችላል።
ከአተም ውጫዊ ክፍል በበቂ ሁኔታ በጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ ተጽእኖ ስር አንድ ወይም ብዙ ኤሌክትሮኖች "መብረር" ይችላሉ. በዚህ ሁኔታ የንጥረቱ ቅንጣት ገለልተኛ መሆን ያቆማል እና ion ይባላል. የኤሌክትሪክ ክፍያን ከአንድ ኤሌክትሮል ወደ ሌላ በማስተላለፍ በጋዝ ወይም በፈሳሽ መካከለኛ ውስጥ ሊንቀሳቀስ ይችላል. በዚህ መንገድ የኤሌትሪክ ቻርጅ በባትሪ ውስጥ ይከማቻል እና የአንዳንድ ብረቶች ቀጫጭን ፊልም በሌሎች ላይ (የወርቅ ንጣፍ፣ የብር ፕላቲንግ፣ ክሮሚየም ፕላቲንግ፣ ኒኬል ፕላቲንግ ወዘተ) ላይ ይተገበራል።
የኤሌክትሮኖች ብዛትም በብረታ ብረት ውስጥ ያልተረጋጋ ነው - የኤሌክትሪክ ጅረት ማስተላለፊያዎች። የውጪው የንብርብሮች ኤሌክትሮኖች፣ እንደነገሩ፣ ከአቶም ወደ አቶም እየተራመዱ የኤሌትሪክ ሃይልን በኮንዳክተሩ በኩል ያስተላልፋሉ።
