นิวเคลียสอะตอม ค้นพบความลับ

ความคิดที่ทันสมัยของอะตอมได้รับการยืนยันโดยผลงานของนักวิทยาศาสตร์และนักทฤษฎีมากขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบทำให้เราสามารถตัดสินด้วยความน่าจะเป็นโครงสร้างและการปรากฏตัวขององค์ประกอบต่างๆของอนุภาคมูลฐาน นิวเคลียสอะตอมเป็นส่วนใหญ่ของอะตอม ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนซึ่งได้รับชื่อสามัญ - nucleons จำนวนอะตอม (99.95%) มีความเข้มข้นอยู่ในแกนของมัน ขนาดของมันมีค่าเล็กน้อยและ ประจุไฟฟ้าเป็น บวกและเป็นประจุหลายตัวของอิเล็กตรอนตัวหนึ่ง

ด้วยจำนวนอิเล็กตรอนหรือประจุนิวเคลียสของอะตอมคุณสามารถตัดสินคุณสมบัติแต่ละอย่างของธาตุได้ หมายเลขนี้สอดคล้องกับหมายเลขลำดับในตารางธาตุ

การค้นพบนิวเคลียสของอะตอมคือคุณค่าของอีรูเทอร์ฟอร์ดการทดลองของเขาเมื่อปีพ. ศ. 2454 โดยมีอนุภาคกระจัดกระจายในระหว่างการผ่านสารทำให้สามารถอธิบายถึงการสร้างอะตอมที่มีความเป็นไปได้สูง

นิวเคลียสอะตอมของไฮโดรเจนถูกนำมาเป็นพื้นฐานและอนุภาคมูลฐานซึ่งเป็นพื้นฐานของนิวเคลียสของ องค์ประกอบทางเคมี อื่น ๆ ถูกตั้งชื่อตามโปรตอนใน พ.ศ. 2463 โครงสร้างโปรตอนอิเล็กตรอนของอะตอมมีข้อบกพร่องหลายอย่างและไม่ได้อธิบาย ปรากฏการณ์ทางกายภาพ หลาย อย่าง

วิทยาศาสตร์ของอนุภาคมูลฐานเข้าหาอย่างใกล้ชิดหลังจากการค้นพบนิวตรอน 2475 ในเจ. มิสชัดวิคว. วชิรไฮเซนเบิร์กและดี. Ivanenko ทำให้สันนิษฐานว่าอยู่ในนิวเคลียสของอนุภาคด้วยค่าใช้จ่ายที่เป็นกลาง วัสดุก่อสร้างซึ่งอะตอมของนิวเคลียสประกอบไปด้วยโปรตอนและนิวตรอน จำนวน nucleons กำหนดจำนวนมวลของธาตุ

สารที่มีโปรตอนใน นิวเคลียส จำนวนเท่ากัน (ค่าของนิวเคลียส) เรียกว่าไอโซโทป ไอโซโทปเป็นสารที่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน สารที่มีจำนวน nucleons เท่ากันคือ isobars

ฟิสิกส์ของนิวเคลียสอะตอมสมมุติฐานว่ามี "อิฐ" ขนาดเล็กสำหรับนิวตรอนและโปรตอน ควอนซิ่ง gluons และ meson ฟิลด์เป็นระบบที่ซับซ้อน - อะตอมนิวเคลียส คำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของอนุภาคมูลฐานจะถูกสันนิษฐานโดย chromodynamics ควอนตัม

เมื่อถามเกี่ยวกับเสถียรภาพของนิวเคลียสซึ่งรวมถึงอนุภาคทั้งสองที่ไม่มีประจุไฟฟ้า (นิวตรอน) หรือโปรตอนที่มีประจุบวกแล้วนักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่ามีกำลังนิวเคลียร์ที่ใช้งานอยู่ในนิวเคลียสซึ่งมีความแตกต่างกันทั้งจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง

อิทธิพลของกองกำลังเหล่านี้ถูก จำกัด อย่างเคร่งครัดโดยทางไกลพวกเขาอ้างถึงกำลังระยะสั้นและถูก จำกัด ด้วยการกระทำเพียงเล็กน้อย

เพื่อประจุ นิวเคลียร์นิวเคลียร์กองกำลังนิวเคลียร์ แสดงความเป็นอิสระอย่างมาก อนุภาคที่ต่างกันอย่างสิ้นเชิงถูกดึงดูด ปรากฏการณ์นี้ได้รับการประจักษ์อย่างชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบพลังงานที่มีผลผูกพันของนิวเคลียสกระจก ชื่อนี้ได้รับนิวเคลียสที่มีจำนวนเท่ากันของ nucleons แต่เพียงจำนวนโปรตอนในหนึ่งสอดคล้องกับจำนวนของนิวตรอนในอื่น ๆ และในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่นสามารถเป็นนิวเคลียสของฮีเลียมและไททาเนียม (ไฮโดรเจนหนัก)

นอกจากนี้ ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติ เกิดขึ้นในกระบวนการ nucleation ถ้าเราคำนวณมวลของนิวเคลียสและแยกมวลขององค์ประกอบในองค์ประกอบของมันมวลของนิวเคลียสจะเล็กลง ผลนี้จะอธิบายโดยการปลดปล่อยพลังงานในกระบวนการสังเคราะห์นิวเคลียร์ซึ่งเรียกว่า พลังงานพันธะของนิวเคลียสอะตอม ตัวเลขสามารถคำนวณได้จากการคำนวณปริมาณงานที่จะต้องทำเพื่อแบ่งนิวเคลียสออกเป็นองค์ประกอบ (nucleons) โดยไม่ต้องบอกพลังงานจลน์ที่แน่นอน

ในการเชื่อมต่อนี้แนวคิดของพลังงานที่มีผลผูกพันเฉพาะของนิวเคลียสถูกนำมาใช้ มันคำนวณในเชิงตัวเลขต่อหนึ่ง nucleon ซึ่งโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 8 MeV / nucleon เมื่อจำนวน nucleons ในนิวเคลียสเพิ่มขึ้นพลังงานที่มีผลต่อการลดลง

อัตราส่วนของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนใช้เป็นเกณฑ์สำหรับความมั่นคงของนิวเคลียสของอะตอม