L'estructura di l'atomu. E nivele energeticu di un atomu. Prutoni, neutroni, elettroni

U nomu "atomu" hè traduzutu da u grecu "indivisibile". Tutti atturni - solidi, liquidi è aria - sò custruuti di milioni di e particelli.

L'apparizione di a versione nantu à l'atomu

Per a prima volta, l'atomu fù cunnisciutu in u 5u seculu aC, quandu u filosufu grecu Democritus hà suvitatu chì a materia hè custituita di movimenti small particles. Ma allura ùn era micca pussibule di verificà a versione di a so esistenza. E ancu seunque nimu puderia vede queste particelli, l'idea hè discussa, perchè solu i scienziate puderanu spiegà i prucessi chì succèanu in u mondu reale. Dunque, criu in l'esistenza di micropartìculi prima di u tempu quandu anu pussutu pudè pruvince u fattu.

Solu in u XIX seculu. Cuminciaru à analizà cum'è u cumpunenti più chjuchi di elementi chimichi, avè qualchì proprietà specìfica di l'atomi - a capacità per entra in cunnessione cù l'altri in una quantità rigorru prescrita. A principiu di u XX sèculu, si creia ch'è l'atomi sò i particuli minimi di a materia, finu à chì hè statu pruvucatu chì sò furmati di unità più numerosa.

Chì significanu l'elementu chimicu?

L'atomu di un elementu chimicu hè un pezzu microscòpicu di a materia. U fattore determinante di sta microparticle hè a massa molekulari di l'atomu. Solu l'scuperta di a lege periòdica di Mendeleev hè ghjustificatu chì e so spezie rapprisentanu diverse forme di una materia sola. Sò cusì picculi chì ùn ponu micca vistu cumu microscuggi convenciali, solu l'apparicchi elettroni più putenti. Per a paraguni, i capelli di a manu di l'omu hè un milionu di volte più largu.

L'estruttu elettronicu di l'atomu hè un nucleiu cumpostu di neutroni è protonii, è ancu l'elettroni chì guidenu in u centru in l'urbiti permanente, cum'è i pianeti circa e so stede. Tutti sò stati garantiti da forza elettromagnetica, una di e quattru principiali in l'universu. Li neutri sunnu particuli cù una funziona neutrali, i protoni sò pusitivi è i electroni negattivi. Quessi sò intrattene à i prublemi di carburanti positibili, per quessa hè cumuni per elli à esse in òrbita.

L'estructura di l'atomu

In a parti cintrali hè un nucleu chì occupene a parte mínima di l'atomu tutale. Ma a ricerca ammenta chì quasi tuttu a massa (99.9%) hè stallatu quì. Ogni atomu cuntene protoni, neutroni, electroni. U numaru di elettroni rotanti hè ugguali à a cullezione pusitiva posittiva. Particulare cù a stessa cumbia di u nucleu Z, ma diversa massa atomica A e un nummiru di neutroni in u nucleu N sò chjamati isotopi, ma cù a stilosa A è ziferanu Z è N distinti. L'elettru hè a partícula minima di materia cun una cumbia in manu negativa e = 1.6 · 10-19 coulomb. A custioni ionica determina a quantità di l'elettroni perduchji o crescritti. U prucessu di metamorfosi di un atomu neutru in un iocu carcu hè chjamatu ionizazione.

Versione nova di u mudellu atomicu

I fisici sò scupertu per ghjurnale altri parechji partiechi elementari. A struttura elettronica di l'atomu hè una nova versione.

Hè cresce chì i protoni è i neutroni, nudosce quantu chjenu sò e cose, sò i picculi particles, chiamati quarks. Constanu un novu mudellu per a custruisce un atomo. Quandu i so prudutori recullaru evidenza per l'esistenza di u mudellu precedente, cusì oghje pruveni di pruvà l'esistenza di quarks.

RTM - u dispositu di u futuru

I scientisti moderni ponu vede particelli atomi di a materia in un monitor di l'equipaggiu, è ancu cumbattinu nantu à a superficia, usendu una strumenta speciale chjamata scanning tunneling microscope (RTM).

инструмент с наконечником, который очень осторожно движется возле поверхности материала. Hè una arghjetta computerizzata cù una punta chì si move assai cun prudenza vicinu à a superficia di u materiale. Quandu u muvimentu di punta, l'elettroni si spingenu in u spartimentu tra u punta è a superficia. Ancu si u materiale pari di cumpisisce a pianta, in fattu hè ungliu à u livellu atomicu. L'informazione fa un map di a superficia di materia, criendu una figura di i so particelli, è i scientisti, cusì, ponu vede i proprietà di l'atomu.

Particulare Radioactive

Ioni carricati i carichi circulate in u nucleu à una distanza suficientemente grande. L'estruttu di l'atomu hè tali chì l'atomu tutale hè veramente neutru è ùn hà micca un impostu electricu, perchè tutti i so particelli (protoni, neutroni, elettroni) sò in equilibrio.

Un atomu radiuattivu hè un elementu chì pò esse diventatu facilmente. U so centru compone di parechje protoni è neutroni. L'eccezzioni hè solu un diagram di l'atomu di l'idrogenu, chì hà un pruduzione unica. U nucleu hè circundatu da un nuvulu di l'elettroni, hè a so attrazione chì a faciani rotate in u centru. U prutoni ripèttanu à l'altru cù a stessa impositu.

Ùn hè micca un prublema per a maiò parte di particeddi chjuchi chì anu parechji. Ma alcuni d'elli sò inestabile, spezii maiò kbar, cum'è l'uraniu, chì hà 92 protoni. In ocasu, u so centru ùn si pò esse una carica. Hè chjamatu radiuattivu perchè elle diverse particles da u nucleu. Dopu chì u core inestabile hà eliminatu i protoni, u restu era una nova figghia. Pò esse stabilitu secondu u numaru di protoni in un novu nucleu, è pò esse diventatu più. Stu processu dura finu à quì hè un kernel stabile nurmale.

Propetti di l'atomi

I pruprietà fisico-kému d'un atomu varienu naturale per un elementu à l'altru. Sò ditirminati da i paràmetri basi chì seguenu.

Massa Atomica. Siccomu u locu principalu di a microparticle hè occupata da i protoni è i neutroni, a summa hè determinata da u numeru espressa in unità di massa atomica (amu). Formula: A = Z + N.

Radiu Atomicu. U raghju dipende da a locu di l'elementu in u sistema Mendeleyev, u ligame chimicu, u numaru di l'atomi vicinu, è l'accura quantisticu meccanica. U raiu di u nucleu hè centu mila volte più chjave di u radiu di l'elementu stessu. A struttura di l'atomu pò perditu l'electroni è diventene un jone pusitivu o aghjà l'elettroni, è diventa un pusitivu negativu.

In u sistemu periculu di Mendeleev, ogni elementu chimicu occupanu u locu stabilitu. In a tavula, a talla di l'atomu aumenta annantu a mudanza di u ciminu à u fondu è disminuye quantu si movia da left to right. Dopu à questu, l'elementu più chjucu hè l'elli, è l'elementu più grande hè u cesiumu.

Valence. U cunghjettu elettronicu in un atomu hè chjamatu valenza, è l'elettroni in sò apprutamentamente chjamati elettroni di valenza. U so numeru determina quantu un atomu si combina cù u restu da a bondatura chimica. U metudu di creazione di l'ultime microparticulare prova di cumpressione i so cunfini di valenza.

A gravitura, attrazione hè una forza chì mantene a pianeti in orbita, per quessa, ogetti liberati da e mani fallenu in u pavimentu. A persona avveghjanu a gravità più, ma l'attività elettromagnetica hè assai volta più putente. A forza chì attrae (o repels) particles carricati in un atomu hè 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 è più putente di gravità in questu. Ma in u centru di u nucleiu ci hè una forza ancu più forza chì deve pussessu di protonii è neutroni.

Reaczioni à nuclei crianu energia in i dui reattori nucleari, induve l'atomi sò split. U più pesu l'elementu, più di i so atomi sò custruuti da più particles. Se aghjunghje u numaru tutale di protoni è neutroni in l'elementu, sapemu a so massa. Per esempiu, Uranu, l'elementu più pesante disponible in natura, hà una massa atomicu di 235 o 238.

Fission di un atomu in livelli

I nivani d'energia di un atomu sò a dimensione di u spaziu di u nucleu, induve un electru in opera. In u cartulare, ci sò 7 orbitali chì currispundenu à u numeru di periodi in a tavana periculi. A più distanti di u locu di l'elettore da u nucleu, a riserva energètica più significativa hè propriu. U numaru di u periodu indica u numeru di orbitali atomi annantu à u core. Per esempiu, u Potassiu hè un elementu di u 4 ° perdurdu, dunque hè 4 nivuli d'energia di l'atomu. U numaru di un elementu chimicu currisponde à a so aruzzu è u numaru di l'elettroni circhendu u nucleu.

Atom - a fonte di l'energia

Probabilmente a furmazione scientifica più famosa fù scuperta da u fisicu Einstein. Argumenta chì a massa ùn hè nunda più ca una forma d'energia. Basatu nantu à questa teoria, pudete turnà a materia in energia è calculate da a formula quantu pò esse acquistatu. U primu rigudu praticali di sta transformazione era a bombò atomichi, chì anu pruvatu prima in u desertu di Los Alamos (USA), è dopu splende nantu à i cità Japanese. E ancu se solu a sétima parte di u splusive hà turnatu in energia, a forza destructiva di a bomba atomica hè terribili.

Per esse u nucleiu per alliberà a so energia, hà da culleghje. Per split, hè necessariu di attru supra u neutru fora. Allora u nucleu s'incontra in dui altri, più ligne, mentre chì furnisce un enormu liberu energeticu. Decay porta à liberazione di l'altri neutroni, è si cuntinuanu à split other nuclei. U prucessu si mette in una reta di cattura, risultatu in una quantità enorme d'energia.

Prosperità è cunnessa di a reazzione nucleari in u nostru tempu

A forza destruziva chì hè liberata da a trasfurmazioni di a materia, l'umanità si prova à amparà nant'à i centri nucleari. Quì a riazione nucleari ùn hè micca stallatu in forma d'una splutazioni, ma cum'è un regeneru graduali di u calore.

A produzzione di l'energia nucleari hè a so prufunente è cunfine. Sicondu i scientisti, per a manteniri a nostra civilizazione à u nivellu livellu, hè necessariu d'utilizà sta grande fonti d'energia. Ma hè ancu esse tiveru in cunsiderà chì ancu i prucessi più avanzati ùn ponu micca garantitu a sicurezza cumpleta di i centri nucleari. Inoltre, e risultatu radiuattivu ricivutu in u prucessu di a produzzione energetica in casu d'impurtau impurtante puderanu affettà i nostri discendenti per decumenti di millaie anni.

Doppu l'accidentu di Chernobilu, più di più persone anu cunsideratu chì a produzzione di l'energia nucleari hè assai periculosa per l'umanità. L'unicu putere sicuru di questu tipu hè u Sun cù a so energia nucliare di enormtu putere. I scientisti sò sviluppati tutte parechji mudelli di i celuli solidi è, forsi, in un futuru vicinu, l'umanità pò esse furnisce l'energia nucleari sicura.