Структурата на атомното ядро: историята на изследването и съвременните характеристики

Структурата на атомното ядро ​​е един от най-фундаменталните въпроси на съвременната наука. Постоянно произведени в тази област, експериментите позволяват на учените не само да определят с голяма точност какво е атомът, но и да използват активно познанията, придобити в различни отрасли и в създаването на нови оръжия.

Въпросът за структурата на всичко на планетата се интересува от учените от незапомнени времена. Например, в древна Гърция Някои учени смятат, че в неговата структура на материята е една и неделима, и техните опоненти настояват, че този въпрос се дели и се състои от малки частици - атоми и следователно свойствата на различни теми, толкова различни един от друг.

Пробив в обучението структура на молекулите настъпва в XVIII век, когато произведенията на M.V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. Dalton, А. Авогадро основи са положени атомен молекулна теория, според която всички естествено се състои от молекули, и тези, на свой ред, на неделими частици - атоми, чието взаимодействие една с друга, и определя основните свойства на различни вещества.

Нов етап в изследването на структурата на молекулите и атомите започва в края на деветнадесети век, когато Е. Ръдърфорд а редица други учени са направили открития, в резултат на което атомна структура а атомното ядро ​​се появи в съвсем нова светлина. Така се оказа, че атомът изобщо не е неделима частица, а напротив, тя се състои от още по-малки компоненти - ядрото и електроните, които се движат около него в сложни орбити. Общата неутралност на атома доведе до заключението, че електроните с отрицателен заряд трябва да бъдат балансирани от елементи с положителен заряд. Както се оказа по-късно, такива елементи съществуват: те се наричат ​​ɑ-частици или протони.

Съвременните научни знания ни позволяват да твърдим, че структурата на атомното ядро е много по-сложно, отколкото изглеждаше дори преди сто години. Затова днес е известно, че ядрото на един атом включва не само протони, но и частици, които не притежават заряд-неутрони. Заедно, протоните с неутрони се наричат ​​нуклони. защото неутронна маса само 0.14% повече масата на протона, след това обикновено в изчисленията тази разлика се пренебрегва.

Размерът на ядрото е в диапазона от 10-12 и 10-13 см. Освен това, въпреки че повече от 95% от атомната маса е концентрирана в ядрото, размерът на самия атом е сто хиляди пъти по-голям от размера на ядрото.

Основните количествени характеристики, които характеризират структурата на атомното ядро, могат да бъдат извлечени от периодичната таблица. Университета Менделеев. Както е известно, броят на протоните в ядрото е равен на сумата от електроните, които се въртят около него и съответства на редалното число в таблицата на елементите. За да се знае броя на неутроните, е необходимо да се извади последователният номер от общата маса на елемента и да се закръгли до цяло число. Веществата, в които броят на протоните съвпада и броят на неутроните е различен, се наричат ​​изотопи.

Един от най-важните въпроси, зададени от учените, които изследваха структурата на ядрото, беше въпросът на силите, които държат протони, в края на краищата, имайки същото обвинение, те трябва да бъдат отблъснати. Както показват проучванията, разстоянията между протоните в ядрото са толкова малки, че отблъскването между тях просто не възниква. Освен това, бионите, които се намират между протоните, допринасят за тясното взаимодействие и постоянното привличане на последното един към друг.

Структурата на атомното ядро ​​все още съдържа много загадки. Тяхното решение не само помага на човечеството да разбере по-добре структурата на заобикалящия ни свят, но и да направи качествен пробив в науката и технологиите.