Физика и Астрономия

Атом - это основная составляющая материи. В ядре атома находятся протоны (положительно заряженные) и нейтроны (незаряженные), в то время как электроны (отрицательно заряженные) расположены вокруг ядра.

Его протонное число или атомный номер обозначается Z. Поскольку атом нейтрален, в нем столько же электронов, сколько и протонов. Таким образом, атомный номер определяет химические свойства атома. Каждому значению Z соответствует название атома, химического элемента. Таким образом, водород имеет 1 протон, а углерод - 6.

Количество нейтронов в ядре обозначается как N. Массовое число А - это сумма Z + N. Для данного атома Z мы можем сосчитать несколько изотопов в зависимости от количества нейтронов.

Ядро атома связано, когда обеспечивается сцепление протонов и нейтронов. Чем выше их энергия сцепления, тем больше энергии потребуется для разделения составляющих ядра. Связанные ядра могут быть стабильными или нестабильными.

Ядро стабильно, если оно не распадается самопроизвольно на другое ядро. Большинство ядер, обнаруженных на Земле, стабильны.

Ядро радиоактивно или нестабильно: когда оно имеет тенденцию самопроизвольно превращаться в другое ядро. Это преобразование называется «радиоактивным распадом». Вероятность того, что это событие произойдет, зависит от его радиоактивного периода, который соответствует времени, по истечении которого распалась половина набора ядер одинаковой природы.

До 19 века атом считался основным строительным блоком материи, неделимым. Начиная с 20 века, физика позволяет ученым проникнуть в тайну атома.

1911-1919: Атом рассматривается как ядро, состоящее из положительно заряженных протонов, вокруг которого вращаются электроны.

1932: В ядре тоже есть нейтроны.

1934: Синтез искусственного атома. Это первое экзотическое ядро. Головная боль физиков, поскольку их свойства разнообразны (форма, способ радиоактивного распада, состав, время жизни настолько короткое, что само понятие существования кажется устаревшим ), экзотические ядра продолжают изучаться и сегодня.

40-е годы: Определенные особые комбинации протонов и нейтронов приводят к образованию ядер с очень высокой энергией связи. Физики называют их магическими ядрами. Так обстоит дело с ядрами, которые имеют значение 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126 протонов и / или нейтронов. В то же время ядро можно макроскопически описать как каплю материи. Это модель капли жидкости, которая позволяет рассчитать энергию связи ядра с помощью одного простого уравнения.

70-е годы: Теория среднего поля считает, что каждый нуклон движется в потенциальной яме, генерируемой набором других нуклонов, которая ограничивает его ядром.

80-е: ядра больше не рассматриваются как однородная и более или менее сферическая смесь. Они представлены в виде очень разнообразных структур: таким образом, углерод-12, стабильный атом, заряженный с высокой энергией, рассматривается как трипод из трех ядер гелия; Литий-11 является частью нового семейства ядер, называемых ядрами с гало: его пространственное расширение аналогично расширению свинца-208, и он представляет собой ядро, состоящее из трех ядер. который, тем не менее, содержит в двадцать раз больше нуклонов.