Будова ядра

Термін «атом» зберігся в сучасній науці, незважаючи на те що вже давно стало зрозуміло, що ця частка не є власне «атомом», т. Е. «Неподільним». В даний час відомо, що атом складається з ядра і навколишнього його електронної оболонки, яку також називають електронним хмарою. Ядро має позитивним електричним зарядом, а електрони – негативним, тому вони утримуються близько атомного ядра за рахунок сили електростатичного притягання. У той же час між електронами діє сила електричного відштовхування. Сукупність цих взаємодій визначає стійкість атома. Позитивний електричний заряд ядра атома завжди дорівнює за абсолютною величиною сумі негативних зарядів електронів, що оточують ядро. Тому сумарний заряд атома дорівнює нулю, т. Е. Атом є електрично нейтральним. Якщо під впливом зовнішньої енергії один або кілька електронів покидають атом, той здобуває позитивний заряд і стає позитивно зарядженим іоном.
Атомне ядро ​​за розміром складає менше однієї стотисячної частини всього атома, однак маса ядра приблизно в 4000 разів більше, ніж маса всіх назв електронів. Так як електронне хмара не має різкої межі, розміри атомів визначають по відстані між їх ядрами в молекулах. Радіус самого маленького атома (гелію) становить тридцять дві мільярдних міліметра, а самого великого (цезію) – приблизно в сім разів більше. Ці розміри в тисячі разів менше, ніж довжина хвилі видимого світла, тому атоми неможливо побачити в звичайний світловий мікроскоп. Окремі атоми можна спостерігати тільки за допомогою сучасних мікроскопів, що використовують квантові ефекти. Для того щоб отримати уявлення про розмір атомів, треба уявити собі, що яблуко збільшилася до розмірів Землі. Тоді розміри атомів будуть рівні розміру початкового яблука.
Маса атома визначається головним чином масою його ядра, яке складається з двох видів частинок, званих нуклонами (від лат. Nucleus – ядро), що мають майже однакову масу. Нуклони бувають двох видів: позитивно заряджені протони і нейтральні нейтрони.
Вид атома з певним зарядом ядра називають хімічним елементом. Атом кожного елемента відрізняється від інших числом протонів в атомному ядрі, яке відповідає його порядковому номеру в Періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва і числу електронів в електронній оболонці. Крім того, число протонів визначає електричний заряд ядра, так як електрично нейтральні нейтрони не вносять до нього вкладу. Тому число протонів в ядрі якого-небудь атома називають його зарядовим числом. Найпростіше будова має атом водню. Він складається всього з одного протона і одного електрона. Інші елементи обов’язково мають у складі свого ядра нейтрони. Так, ядро ​​атома гелію складається з двох протонів і двох нейтронів.
Маса ядра визначається сумою мас складових його протонів і нейтронів і називається атомною масою. Оскільки маса атомів дуже мала, її незручно вимірювати безпосередньо в грамах. Тому в практичних цілях використовують величину, звану масовим числом, яка дорівнює числу всіх вхідних в ядро ​​нуклонів. Маса одного протона або нейтрона, таким чином, приймається за одиницю.

Посилання на основну публікацію