Muundo wa kiini cha atomiki: historia ya utafiti na sifa za kisasa

Muundo wa kiini cha atomiki: historia ya utafiti na sifa za kisasa
Muundo wa kiini cha atomiki: historia ya utafiti na sifa za kisasa
Anonim

Muundo wa kiini cha atomiki ni mojawapo ya masuala ya kimsingi ya sayansi ya kisasa. Majaribio ya mara kwa mara katika eneo hili yamewaruhusu wanasayansi sio tu kubainisha kwa usahihi wa hali ya juu chembe ni nini, bali pia kutumia kikamilifu ujuzi unaopatikana katika tasnia mbalimbali na katika uundaji wa silaha za hivi punde zaidi.

Muundo wa kiini cha atomiki
Muundo wa kiini cha atomiki

Swali la muundo wa kila kitu kwenye sayari limekuwa la kupendeza kwa wanasayansi tangu zamani. Kwa hivyo, hata katika Ugiriki ya Kale, wanasayansi wengine waliamini kuwa maada ni moja na haigawanyiki katika muundo wake, wakati wapinzani wao walisisitiza kwamba maada inaweza kugawanywa na inajumuisha chembe ndogo zaidi - atomi, kwa hivyo mali ya vitu anuwai hutofautiana sana kutoka kwa kila mmoja.

Mafanikio katika utafiti wa muundo wa molekuli yalitokea katika karne ya 18, wakati M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro waliweka misingi ya nadharia ya atomiki-molekuli, kulingana na ambayo kila kitu katika asili kina molekuli, na hizo, kwa upande wake, zinafanywa.chembe zisizogawanyika - atomi, mwingiliano ambao kwa kila mmoja huamua mali ya msingi ya dutu fulani.

Hatua mpya katika utafiti wa muundo wa molekuli na atomi ilianza mwishoni mwa karne ya 19, wakati E. Rutherford na wanasayansi wengine kadhaa walipogundua, kama matokeo ambayo muundo wa atomi. na kiini cha atomiki kilionekana katika mwanga mpya kabisa. Kwa hivyo, ikawa kwamba atomi sio chembe isiyoweza kugawanyika hata kidogo, kinyume chake, ina vipengele vidogo zaidi - kiini na elektroni zinazozunguka katika obiti ngumu. Kuegemea kwa jumla kwa atomi kulisababisha hitimisho kwamba elektroni zilizo na malipo hasi lazima zisawazishwe na vitu vyenye chaji chanya. Kama ilivyotokea baadaye, vipengele kama hivyo vipo kweli: viliitwa ɑ-chembe, au protoni.

Muundo wa atomi na kiini cha atomiki
Muundo wa atomi na kiini cha atomiki

Maarifa ya kisasa ya kisayansi yanapendekeza kwamba muundo wa kiini cha atomiki ni changamano zaidi kuliko vile ilivyokuwa hata miaka mia moja iliyopita. Kwa hivyo, leo inajulikana kuwa kiini cha atomi ni pamoja na sio protoni tu, bali pia chembe ambazo hazina malipo - neutroni. Kwa pamoja, protoni na neutroni huitwa nukleoni. Kwa kuwa uzito wa neutroni ni 0.14% tu zaidi ya uzito wa protoni, tofauti hii kwa kawaida hupuuzwa katika hesabu.

Ukubwa wa kiini ni kati ya 10-12 na 10-13 cm. Wakati huo huo, licha ya ukweli kwamba zaidi ya 95% ya molekuli ya atomi imejilimbikizia kwenye kiini, ukubwa wa atomi yenyewe. ni kubwa mara laki moja kuliko saizi ya kiini.

Muundo wa kiini
Muundo wa kiini

Msingisifa za upimaji zinazoonyesha muundo wa kiini cha atomiki zinaweza kutolewa kutoka kwa jedwali la upimaji la D. I. Mendeleev. Kama unavyojua, idadi ya protoni kwenye kiini ni sawa na jumla ya elektroni zinazoizunguka na inalingana na nambari ya serial kwenye jedwali la vitu. Ili kujua idadi ya neutroni, ni muhimu kutoa nambari ya serial kutoka kwa jumla ya wingi wa kipengele na kuzunguka hadi nambari nzima. Vitu ambavyo idadi ya protoni ni sawa, lakini idadi ya neutroni ni tofauti, huitwa isotopu.

Mojawapo ya maswali muhimu yaliyoulizwa na wanasayansi waliosoma muundo wa kiini lilikuwa ni swali la nguvu zinazoshikilia protoni, kwa sababu, zikiwa na chaji sawa, lazima zifukuze. Uchunguzi umeonyesha kuwa umbali kati ya protoni kwenye kiini ni ndogo sana kwamba kukataa kati yao haitokei. Zaidi ya hayo, bions, ambazo ziko kati ya protoni, huchangia mwingiliano wa karibu na mvuto wa mara kwa mara wa mwisho kwa kila mmoja.

Muundo wa kiini cha atomiki bado umejaa mafumbo mengi. Kuzitatua hakutasaidia tu ubinadamu kuelewa vyema muundo wa ulimwengu, lakini pia kuleta mafanikio ya hali ya juu katika sayansi na teknolojia.

Ilipendekeza: