Სტრუქტურა atom. ენერგეტიკულ დონეზე ატომის. პროტონების, ნეიტრონების, ელექტრონები

სახელწოდება "atom" ბერძნული ნიშნავს "განუყოფელი". ყველა ჩვენს გარშემო - მყარი, სითხეები და საჰაერო - აგებული მილიარდობით ამ ნაწილაკების.

გამოჩენა მობილური atom

პირველი ატომები ცნობილი გახდა, რომ V საუკუნეში, როდესაც ბერძენი ფილოსოფოსის Democritus ვარაუდობს, რომ ამ საკითხზე შედგება პატარა ნაწილაკების მოძრაობს. მაგრამ მაშინ ეს არ იყო შესაძლებელი შესამოწმებლად ვერსია მათი არსებობის შესახებ. მიუხედავად იმისა, რომ ვერავინ ვერ ვხედავ ამ ნაწილაკების, იდეა იქნა განხილული, რადგან ერთადერთი გზა მეცნიერები ვერ ახსნა პროცესები ხდება რეალურ სამყაროში. აქედან გამომდინარე, ისინი სჯეროდა არსებობა მიკრო ნაწილაკებს, სანამ დრო შეძლეს ადასტურებს.

მხოლოდ XIX საუკუნეში. გაანალიზებულია როგორც ისინი გახდნენ პატარა შემადგენელი ქიმიური ელემენტების მქონე კონკრეტული თვისებები ატომები - უნარი შეუერთდება სხვა ნაერთების მკაცრად დანიშნული თანხა. დასაწყისში XX საუკუნის მას სჯეროდა, რომ ატომები - მინიმალური ნაწილაკების საკითხზე, ჯერ კიდევ არ არის დადასტურებული, რომ ისინი შედგება კიდევ უფრო მცირე ერთეული.

რა არის ქიმიური ელემენტი?

Atom ქიმიური ელემენტი - მიკროსკოპული ბლოკი საკითხზე. განმსაზღვრელი მახასიათებელი microparticles გახდა მოლეკულური მასა ატომის. მხოლოდ აღმოჩენის პერიოდული კანონი მენდელეევის გონივრული, რომ მათი შეხედულებები მრავალფეროვანი ფორმების ერთი მასალა. ისინი იმდენად მცირე, რომ ისინი არ ჩანს გამოყენებით ჩვეულებრივი მიკროსკოპები, მხოლოდ ყველაზე ძლიერი ელექტრონული მოწყობილობები. შედარებისთვის, თმის კაცის ხელის მილიონი ჯერ უფრო დიდი.

ელექტრონული სტრუქტურა ატომის ბირთვს შედგება პროტონებისა და ნეიტრონების და ელექტრონებს, რომლებიც ტრიალებს ირგვლივ ცენტრში რეგულარული ორბიტაზე მსგავსი პლანეტების გარშემო მათი ვარსკვლავი. ისინი ყველა გაიმართა ერთად მიერ ელექტრომაგნიტური ძალის ერთ-ერთი ყველაზე ოთხი სამყაროს. ნეიტრონების - ნეიტრალური ბრალდებით ნაწილაკების, ისეთი დადებითი პროტონებისა და ელექტრონების - ნეგატიური. ბოლო მოზიდული დადებითად დამუხტული პროტონებისა, ასე რომ, ისინი, როგორც წესი დარჩება ორბიტაზე.

სტრუქტურა atom

ცენტრალურ ნაწილში აქვს ძირითადი ნაწილი, რომელიც ავსებს მინიმალური საერთო atom. მაგრამ კვლევები აჩვენებს, რომ თითქმის მთელი მასა (99.9%) მდებარეობს იგი. თითოეული atom შეიცავს პროტონების, ნეიტრონების, ელექტრონები. რაოდენობა განახლებადი ელექტრონების ეს უდრის დადებითი ცენტრალური ბრალდებით. ნაწილაკების იგივე ბრალდებით Z ბირთვს, მაგრამ სხვადასხვა ატომური მასა და ნეიტრონების რაოდენობა ბირთვში უწოდებენ N იზოტოპები და ამავე A და სხვადასხვა Z და N - isobars. ელექტრონული - მინიმალური ნაწილაკების ნივთიერება უარყოფითი ელექტრული მუხტი e = 1.6 x 10-19 Coulombs. Ion ბრალდებით განსაზღვრავს რაოდენობის დაკარგული ან იძენს ელექტრონები. პროცესი მეტამორფოზა ნეიტრალური atom ბრალად ion ეწოდება ionization.

ახალი ვერსია მოდელი atom

ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს დღემდე ბევრი სხვა ელემენტარული ნაწილაკების. ელექტრონული სტრუქტურა ატომს აქვს ახალი ვერსია.

ითვლება, რომ პროტონებისა და ნეიტრონების, არ აქვს მნიშვნელობა, თუ როგორ პატარა ისინი შეიძლება იყოს, რომლებიც შედგება მცირე ნაწილაკების, რომელსაც ეწოდება - კვარკები. ისინი წარმოადგენენ ახალი მოდელი ატომი. როგორც კი მეცნიერები შევიკრიბოთ მტკიცებულება არსებობა წინა მოდელი, და ახლა ისინი ცდილობენ დაამტკიცონ არსებობა კვარკები.

RTM - მომავალი ინსტრუმენტი

თანამედროვე მეცნიერები ხედავთ თქვენს კომპიუტერში მონიტორის ატომური ნაწილაკების საკითხზე, ასევე მოძრავი მათ გასწვრივ ზედაპირზე გამოყენებით სპეციალური ინსტრუმენტი, რომელსაც სკანირების გვირაბის მიკროსკოპი (RTM).

инструмент с наконечником, который очень осторожно движется возле поверхности материала. ეს არის კომპიუტერული ინსტრუმენტი წვერი რომ მოძრაობს ძალიან ფრთხილად ახლოს ზედაპირზე მასალა. როდესაც probe მოძრაობს, ელექტრონები გადაადგილება მეშვეობით უფსკრული წვერი და ზედაპირზე. მიუხედავად იმისა, რომ მასალა ძალიან რბილი, ფაქტობრივად, ეს არის არათანაბარი at ატომურ დონეზე. კომპიუტერული ხდის ბარათის ზედაპირზე მასალა, შექმნა იმიჯი მისი ნაწილაკების და მეცნიერები, ასე რომ შეგიძლიათ ნახოთ თვისებები atom.

რადიოაქტიური ნაწილაკების

უარყოფითად დამუხტული იონები აღმოჩნდა გარშემო ძირითადი საკმარისად დიდი მანძილი. ატომური სტრუქტურა ისეთი, რომ ეს მართლაც ნეიტრალური და არ აქვს ელექტრო მუხტი, რადგან ყველა ნაწილაკების (პროტონების, ნეიტრონების, ელექტრონები) არიან ბალანსი.

რადიოაქტიური atom - არის ელემენტი, რომელიც შეიძლება ადვილად ერთგულები. მის ცენტრში შედგება მრავალი პროტონებისა და ნეიტრონების. გამონაკლისია მხოლოდ დიაგრამის წყალბადის ატომის, რომელსაც აქვს ერთ პროტონს. ბირთვს აკრავს cloud ელექტრონები, ეს არის მათი მოზიდვა არის გამოწვეული, რომ ირგვლივ ცენტრში. პროტონებისა იმავე ბრალდებით მოგერიება ერთმანეთს.

ეს არ არის პრობლემა ყველაზე პატარა ნაწილაკები, რომელიც არსებობს რამდენიმე. მაგრამ ზოგიერთი მათგანი არასტაბილური, განსაკუთრებით დიდი ზომის, როგორიცაა ურანი, რომელსაც 92 პროტონებისა. ზოგჯერ მის ცენტრში ვერ გაუძლებს ასეთი იტვირთება. Radioactive, ისინი უწოდებენ, რადგან ის ფაქტი, რომ ასხივებენ მეტი ნაწილაკების მისი ბირთვი. მას შემდეგ, რაც გათავისუფლდა არასტაბილური ბირთვი პროტონების, დარჩენილი წარმოადგენს ახალი შვილობილი კომპანია. ეს შეიძლება იყოს სტაბილური დამოკიდებულია რაოდენობის პროტონებისა ახალი kernel, და შეიძლება დაიყოს უფრო. ეს პროცესი გრძელდება, სანამ არ არსებობს უფრო სტაბილური ქალიშვილი ბირთვს.

თვისებები ატომები

ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები atom ბუნებრივად განსხვავდება ერთი ელემენტი სხვა. ისინი განისაზღვრება შემდეგი ძირითადი პარამეტრები.

ატომური მასა. მას შემდეგ, რაც ძირითადი ადგილი microparticles დაიკავებს პროტონები და ნეიტრონები, მაშინ თანხა რაოდენობის იწვევს, რაც გამოიხატება ატომური მასა ერთეული (amu) ფორმულა: A = Z + N.

ატომური რადიუსი. რადიუსი არის დამოკიდებული მდებარეობა ელემენტია პერიოდული სისტემის ქიმიური bond, რაოდენობით მეზობელ ატომებს და კვანტური მექანიკური ქმედება. რადიუსი ბირთვი არის ასი ათასი ჯერ ნაკლებია რადიუსი ელემენტს. სტრუქტურა atom შეიძლება დაკარგოს ელექტრონები და მოაქცია შევიდა დადებითი იონის ან დაამატოთ ელექტრონები და გახდეს უარყოფითი იონების.

In პერიოდული მაგიდასთან მენდელეევის ქიმიური ელემენტი იკავებს მისი დანიშნული ადგილი. მაგიდის atom ზომა იზრდება, როდესაც მოძრავი ქვემოთ, და ამცირებს, როდესაც მოძრავი მარცხნიდან მარჯვნივ. შემდეგ ამ, პატარა ელემენტს - არის ჰელიუმი და უმაღლესი - ცეზიუმ.

Valence. გარე ელექტრონული ჭურვი ატომის ეწოდება valence band და ელექტრონები ეწოდება შესაბამისად - სავალენტო ელექტრონების. მათი რაოდენობა განსაზღვრავს, თუ როგორ atom უკავშირდება მეორე მეშვეობით ქიმიური შემაკავშირებელ. გზა შექმნა microparticles ბოლო მცდელობა, რომ შეავსოთ მათი გარე valence ჭურვი.

Gravity მოზიდვა - ეს არის ძალა, რომელიც ინარჩუნებს პლანეტები ორბიტაზე, რადგან ის მიერ გაცემული ხელში ობიექტების დაცემა იატაკზე. Man აღარ ხედავს სიმძიმის, მაგრამ ელექტრომაგნიტური ეფექტი ბევრჯერ უფრო ძლიერი. ძალა, რომელიც იზიდავს (ან repels) ბრალი ნაწილაკების ატომის, 1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 ჯერ უფრო ძლიერი ვიდრე სიმძიმის იგი. მაგრამ ცენტრში core, ჯერ კიდევ არსებობს ძლიერი ძალა, რომელსაც შეუძლია ჩატარების პროტონები და ნეიტრონები ერთად.

რეაქცია in ბირთვი შექმნა ენერგია ბირთვული რეაქტორი, სადაც ატომები ერთგულები. მძიმე ელემენტს, უფრო დიდი რაოდენობით ნაწილაკების აგებული მისი ატომები. თუ თქვენ დაამატოთ მდე საერთო რაოდენობის პროტონებისა და ნეიტრონების ელემენტს, ჩვენ ვისწავლოთ მისი წონა. მაგალითად, ურანის, უმძიმესი ელემენტს არსებული ბუნების, აქვს ატომური წონა 235 და 238.

დაშლა ატომის დონეზე

ენერგეტიკული დონეები ატომის - ეს არის თანხა სივრცეში გარშემო ძირითადი, სადაც electron მოძრაობაში. სულ არსებობს 7 orbitals შესაბამისი პერიოდების რაოდენობა პერიოდული მაგიდა. უფრო შორეულ მდებარეობა electron ბირთვს, უფრო მნიშვნელოვანი ენერგეტიკული რეზერვების ის ფლობს. პერიოდი, ნომერი მითითებულია რაოდენობის ატომურ ორბიტალთა გარშემო ბირთვს. მაგალითად, კალიუმის - ელემენტი 4 პერიოდში, მაშინ მას აქვს 4 atom ენერგეტიკულ დონეზე. პუნქტების ქიმიური ელემენტი შეესაბამება მისი ბრალდება და რაოდენობის ელექტრონები ბირთვის გარშემო.

Atom - ენერგიის წყაროს

ალბათ ყველაზე ცნობილი სამეცნიერო ფორმულა მიერ აღმოჩენილი გერმანელი ფიზიკოსი აინშტაინი. იგი ამტკიცებს, რომ მასობრივი არის არაფერი, მაგრამ ენერგიის ფორმაა. საფუძველზე ამ თეორიის, შესაძლებელია, რომ საკითხზე ენერგია და გამოითვლება ფორმულით, როგორც მას შეუძლია მიიღოს. პირველი პრაქტიკული შედეგი ასეთი რამ გახდა ატომური ბომბები, რომელიც იყო პირველი ტესტირება უდაბნოში ლოს ალამოსის (USA), და შემდეგ აფეთქდა მეტი იაპონიის ქალაქებში. მიუხედავად იმისა, რომ მხოლოდ მეშვიდე ასაფეთქებელი გარდაიქმნება ენერგიად, დესტრუქციული ძალა ატომური ბომბი იყო საშინელი.

ძირითადი გამოაქვეყნა ენერგია, უნდა განადგურდეს. გაყოფილი, აუცილებელია იმოქმედოს გარეთ ნეიტრონული. შემდეგ ბირთვი იშლება ორ სხვა, უფრო მსუბუქი, რომელიც უზრუნველყოფს უზარმაზარი გათავისუფლებას ენერგია. დაშლის იწვევს გათავისუფლებას სხვა ნეიტრონების, და ისინი კვლავაც გაყოფილი სხვა ბირთვი. პროცესი გარდაიქმნება ჯაჭვური რეაქცია, რის შედეგადაც შექმნა უზარმაზარი თანხა ენერგეტიკის.

დადებითი და უარყოფითი მხარეების გამოყენებით ბირთვული რეაქცია ჩვენი დროის

დამანგრეველი ძალა, რომელიც გამოვიდა ტრანსფორმაციის საკითხზე, კაცობრიობა ცდილობს tame ბირთვული ელექტროსადგურებს. სადაც ბირთვული რეაქცია ხდება არა სახით აფეთქება, მაგრამ, როგორც ეტაპობრივი სითბოს დაკარგვას.

ბირთვული ძალა აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. მეცნიერთა თქმით, იმისათვის, რომ შევინარჩუნოთ ჩვენი ცივილიზაციის მაღალ დონეზე, თქვენ უნდა გამოვიყენოთ ამ დიდი ენერგიის წყარო. მაგრამ გახსოვდეთ, რომ თუნდაც ყველაზე თანამედროვე განვითარების ვერ მოგცემთ იმის გარანტიას სრული უსაფრთხოება ბირთვული ელექტროსადგურების. ასევე მიღებული წარმოების ენერგია რადიოაქტიური ნარჩენების ქვეშ არასათანადო შენახვის შეიძლება გავლენა ჩვენი შთამომავლები ათობით ათასობით წლის განმავლობაში.

მას შემდეგ, რაც ჩერნობილის ავარიის მეტი ადამიანი არის წარმოების ბირთვული ენერგია არის ძალიან საშიში კაცობრიობისთვის. მხოლოდ უსაფრთხო ქარხანა ამ ტიპის მზე თავისი უზარმაზარი ბირთვული ენერგია მოცულობა. მეცნიერთა ვითარდება სხვადასხვა მოდელები მზის ბატარეები და, შესაძლოა, უახლოეს მომავალში, კაცობრიობის შეძლებს უზრუნველყოს თავს უსაფრთხო ბირთვული ენერგია.