Атомын цөмийн бүтэц: судалгааны түүх ба орчин үеийн шинж чанарууд

Атомын цөмийн бүтэц: судалгааны түүх ба орчин үеийн шинж чанарууд
Атомын цөмийн бүтэц: судалгааны түүх ба орчин үеийн шинж чанарууд
Anonim

Атомын цөмийн бүтэц нь орчин үеийн шинжлэх ухааны хамгийн суурь асуудлуудын нэг юм. Энэ чиглэлээр тогтмол туршилт хийснээр эрдэмтэд атом гэж юу болохыг өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлохоос гадна янз бүрийн салбарт олж авсан мэдлэгээ идэвхтэй ашиглах, хамгийн сүүлийн үеийн зэвсгийг бүтээх боломжийг олгосон.

Атомын цөмийн бүтэц
Атомын цөмийн бүтэц

Дэлхий дээрх бүх зүйлийн бүтцийн тухай асуудал эрт дээр үеэс эрдэмтдийн сонирхлыг татсаар ирсэн. Тиймээс, Эртний Грекд ч гэсэн зарим эрдэмтэд матери нь нэг бөгөөд бүтцээрээ хуваагдашгүй гэж үздэг байсан бол эсэргүүцэгчид нь матери нь хуваагддаг бөгөөд хамгийн жижиг бөөмс болох атомуудаас бүрддэг тул янз бүрийн объектуудын шинж чанар нь бие биенээсээ эрс ялгаатай байдаг.

Молекулын бүтцийг судлах шинэ нээлт 18-р зуунд М. В. Ломоносов, Л. Лавуазье, Д. Дальтон, А. Авогадро нар атом-молекулын онолын үндэс суурийг тавьсан бөгөөд байгаль дээрх бүх зүйл молекулуудаас бүрддэг ба тэдгээр нь эргээд молекулуудаас тогтдог.хуваагдашгүй бөөмс - атомууд, тэдгээрийн харилцан үйлчлэл нь тодорхой бодисын үндсэн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Молекул, атомын бүтцийг судлах шинэ үе шат 19-р зууны сүүлчээр Э. Резерфорд болон бусад хэд хэдэн эрдэмтэд нээлт хийж, үүний үр дүнд атомын бүтэц мөн атомын цөм цоо шинэ гэрэлд гарч ирэв. Тиймээс атом нь огтхон ч хуваагдашгүй бөөмс биш, харин ч бүр ч жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох цөм, түүнийг тойрон эргэлддэг электронуудаас бүрддэг болох нь тогтоогдсон. Атомын ерөнхий төвийг сахисан байдал нь сөрөг цэнэгтэй электронуудыг эерэг цэнэгтэй элементүүдээр тэнцвэржүүлэх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн. Хожим нь ийм элементүүд үнэхээр байдаг: тэдгээрийг ɑ-бөөм буюу протон гэж нэрлэдэг байсан.

Атом ба атомын цөмийн бүтэц
Атом ба атомын цөмийн бүтэц

Орчин үеийн шинжлэх ухааны мэдлэг нь атомын цөмийн бүтэц нь зуун жилийн өмнөхөөс хамаагүй илүү төвөгтэй болохыг харуулж байна. Тиймээс өнөөдөр атомын цөмд зөвхөн протонууд төдийгүй цэнэггүй бөөмс болох нейтронууд байдаг нь мэдэгдэж байна. Протон ба нейтроныг хамтад нь нуклон гэж нэрлэдэг. Нейтроны масс нь протоны массаас ердөө 0.14%-иар их байдаг тул тооцоололд энэ ялгааг ихэвчлэн үл тоомсорлодог.

Цөмийн хэмжээ нь 10-12 ба 10-13 см-ийн хооронд байдаг. Үүний зэрэгцээ атомын массын 95% -иас илүү нь цөмд төвлөрч байгаа хэдий ч атомын өөрийнх нь хэмжээ цөмийн хэмжээнээс зуун мянга дахин том.

Цөмийн бүтэц
Цөмийн бүтэц

ҮндсэнАтомын цөмийн бүтцийг тодорхойлдог тоон шинж чанарыг D. I-ийн үелэх системээс гаргаж авч болно. Менделеев. Таны мэдэж байгаагаар цөм дэх протоны тоо нь түүний эргэн тойронд эргэлдэж буй электронуудын нийлбэртэй тэнцүү бөгөөд элементүүдийн хүснэгтийн серийн дугаартай тохирч байна. Нейтроны тоог олохын тулд элементийн нийт массаас серийн дугаарыг хасч, бүхэл тоо хүртэл дугуйлах шаардлагатай. Протоны тоо ижил, харин нейтроны тоо өөр бодисыг изотоп гэнэ.

Цөмийн бүтцийг судалдаг эрдэмтдийн тавьсан хамгийн чухал асуултуудын нэг бол протонуудыг агуулж байдаг хүчний тухай, учир нь тэдгээр нь ижил цэнэгтэй тул няцаах ёстой. Судалгаанаас үзэхэд цөм дэх протонуудын хоорондох зай маш бага тул тэдгээрийн хоорондын түлхэлт ердөө л үүсдэггүй. Түүгээр ч зогсохгүй протонуудын хооронд байрлах бионууд хоорондоо нягт харилцан үйлчлэлцэж, бие биенээ байнга татахад хувь нэмэр оруулдаг.

Атомын цөмийн бүтэц олон нууцлаг хэвээр байна. Тэдгээрийг шийдвэрлэх нь хүн төрөлхтөнд дэлхийн бүтцийг илүү сайн ойлгоход туслах төдийгүй шинжлэх ухаан, технологийн салбарт чанарын шинэ нээлт хийх болно.

Зөвлөмж болгож буй: