Бүтэц атомын. атомын эрчим хүчний түвшин. Протон, нейтрон, электрон

Грек-аас нэр нь "атом", "хуваагдашгүй" гэсэн утгатай. Бидний эргэн тойронд мэдээлэл - хатуу, шингэн, агаар - эдгээр хэсгүүд тэрбум барьсан байна.

атомын хувилбар төрх

Грекийн гүн ухаантан Democritus гэсэн асуудлыг санал болгосон нь V зууны үед МЭӨ-д нэрлэгдэх болсон атомын нэгдүгээр хөдөлж жижиг хэсгүүдийн бүрдэнэ. Харин дараа нь энэ нь тэдний оршин хувилбарыг шалгах боломжгүй байсан. Тэгээд хэн ч эдгээр хэсгүүд нь харж болох ч, санаа нь цорын ганц арга зам эрдэмтэд бодит ертөнцөд гарсан үйл явцыг тайлбарлаж болох юм, учир нь ярилцсан юм. Тиймийн тул, тэд цаг хугацаа энэ баримтыг нотолж чадсан өмнө бичил тоосонцор нь оршин итгэдэг.

Зөвхөн XIX зуунд. нь хатуу тогтоосон хэмжээнээс бусад нэгдлүүд нь нэгдэх чадвар - тэд тодорхой шинж чанар атомыг байх нь хамгийн жижиг бүрдүүлэгч химийн элемент болсон талаар дүн шинжилгээ хийж. материйн хамгийн бага хэсгүүд, гэсэн хэдий ч тэд тэр ч байтугай бага нэгж бүрдсэн байгаа нь нотлогдсон байна гэсэн үг - XX зууны эхэн үед энэ нь атом гэж үздэг байна.

нь химийн элемент гэж юу вэ?

химийн элементийн атомын - бодисын бичил барилгын блок. microparticles нь тодорхойлох шинж атом молекул масс болж байна. Нэг материалын Менделеев-ын тэдний үзэл бодол гэдгийг боломжийн янз бүрийн хэлбэрээр тогтмол хуулийн Зөвхөн нээлт. Тэд уламжлалт микроскоп ашиглан харж чадахгүй байгаа тул жижиг зөвхөн хамгийн хүчтэй электрон төхөөрөмжүүд юм. Харьцуулбал, хүний гарын үс нь сая дахин том юм.

атомын электрон бүтэц нь тэдний од орчим гаригууд шиг байнга эргэлдэж дээр төвийн орчимд эзэлж протон, нейтрон болон электроны бүрдсэн цөм байдаг. Тэд бүгд цахилгаан соронзон хүч, орчлон ертөнцийн шилдэг дөрөв нь нэг хамтад нь зохион байгуулсан. Нейтрон - төвийг сахисан төлбөр хэсгүүд, эерэг протон, электрон ухаантай - сөрөг. Сүүлийн үед эерэг цэнэгтэй протон татагдаж, тэд дэлхийн тойрог замд байх хандлагатай байдаг.

нь атомын бүтэц

төв хэсэгт хамгийн багадаа нийт атомын бүрхэх гол хэсэг юм. Харин судалгаа бараг бүхэлд нь масс (99.9%), түүний дотор оршдог гэдгийг харуулж байна. атом бүр нь протон, нейтрон, электроныг агуулдаг. Хэрэв электронуудын эргэлтийн тоо эерэг төв эрхэлсэн тэнцүү байна. Мөн хураамж Z цөм өөр өөр атомын масс А, цөм дэх нейтроны тоо хэсгүүд N изотоп гэж нэрлэдэг бөгөөд мөн А-д байдаг бөгөөд янз бүрийн Z болон N - isobars. Цахим - сөрөг цахилгаан цэнэг е нь хамгийн бага ширхэгийн бодис = 1.6 х 10-19 coulombs. Ion хураамж алдагдсан, эсвэл олж электроны тоог тодорхойлно. нь цэнэгтэй ион нь үйл явц хувирал төвийг сахисан, атомын иончлолын гэж нэрлэдэг.

атомын загварт шинэ хувилбар

Физикчид өнөөг хүртэл олж илрүүлсэн байна бусад олон бага хэсгүүд байдаг. атомын электрон бүтэц шинэ хувилбарыг байна.

Энэ нь итгэж байна гэж протон ба нейтрон, тэдгээр нь хэр жижиг байж болох ч хамаагүй, хамгийн жижиг хэсгүүд, гэж нэрлэгддэг хүртэл хийсэн байна - кварк. Тэд атом нь шинэ загвар болж байна. Удалгүй эрдэмтэд өмнөх загвар нь оршин нотлох баримтыг цуглуулах, мөн одоо тэд кваркуудын байгааг нотлох гэж оролдож байна.

RTM - Ирээдүйн багаж

Хэрэв таны компьютер нь тусгай хэрэгсэл, скан хийх хонгилоор микроскоп (RTM) гэж нэрлэдэг ашиглан гадаргуу даяар тэднийг хөдөлж, түүнчлэн бодисын атомын тоосонцор хяналт дээр орчин үеийн эрдэмтэд харж болно.

инструмент с наконечником, который очень осторожно движется возле поверхности материала. Энэ материалын гадаргууд ойролцоо маш анхааралтай нүүсэн нь үзүүр нь компьютержсэн арга хэрэгсэл юм. шалгалт, илрүүлэлтийн хөдөлж үед электрон үзүүр болон гадаргуугийн хоорондох ялгаа замаар хөдөлдөг. материал нь маш гөлгөр харагддаг боловч үнэн хэрэгтээ энэ нь атомын түвшинд жигд бус байна. Компьютерийн түүний хэсгүүд, эрдэмтэд нь дүрсийг бий болгох, материалын карт гадаргууг болгодог, тиймээс атомын шинж чанарыг харж болно.

цацраг идэвхт тоосонцор

Сөрөг цэнэгтэй ионууд нь хангалттай том зайтай цөмийг тойрон эргэж байдаг. Атомын бүтэц үнэхээр төвийг сахисан бөгөөд учир нь бүх хэсгүүд (протон, нейтрон, электрон) тэнцэл нь ямар ч цахилгаан цэнэг байдаг гэх юм.

цацраг идэвхт атомын - амархан цав болно элемент юм. Тус төв нь олон протон ба нейтроноос тогтдог. Зөвхөн гадна устөрөгчийн атом, нэг протоны байдаг нь диаграмм юм. цөм электроны үүл хүрээлэгдсэн байдаг, энэ нь тэдний сонирхдог төвийн орчимд эргүүлэхдээ учруулсан юм. Протонууд ижил төлбөр бие биенээ няцаах.

Энэ нь хамгийн жижиг хэсгүүдийн бөгөөд хэд хэдэн байдаг нь асуудал биш юм. Харин тэдний зарим нь тогтворгүй, ялангуяа том хэмжээний, тухайлбал уран, 92 протон юм шиг байна. Заримдаа түүний төв нь ийм ачааллыг тэсвэрлэх чадахгүй. Цацраг идэвхт, учир нь тэд түүний цөм илүү тоосонцор ялгаруулдаг баримт гэж нэрлэдэг. протоны тогтворгүй цөм чөлөөлөгдсөн дараа, шинэ охин компани бүрдүүлж үлдсэн. Энэ бол шинэ цөм дэх протоны тооноос хамааран тогтвортой байж болох, цаашид хувааж болно. ямар ч илүү тогтвортой охин нь цөм байдаг хүртэл энэ үйл явц үргэлжилж байна.

атомуудын шинж чанар

атомын физик-химийн шинж чанар нь байгалийн нэг элемент нь өөр өөр өөр байдаг. Тэд дараах үндсэн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлсон байна.

Атомын масс. үндсэн газар microparticles протон, нейтроныг эзэлж хойш атомын масс нэгжээр илэрхийлэгдэнэ илэрцүүд тоо, дараа нь сум (Аму) Формула: A = Z + Н.

атомын радиус. радиус химийн бонд, хөрш зэргэлдээ атом ба квант механик арга хэмжээ хэмжээний тогтмол систем дэх элементийн байрлал шууд хамааралтай байна. цөм радиус элементийн радиустай илүү зуун мянга дахин бага байна. Бүтэц атомын электрон алдаж болох ба эерэг ион болон хувирах, эсвэл электрон нэмж, сөрөг ионууд болдог.

-Д тогтмол ширээн Менделеев ямар нэг химийн элемент нь оноосон байр эзэлдэг. доошоо хөдөлж байх үед Хүснэгт атомын хэмжээ нэмэгдэж, баруун тийш шилжих үед буурна. Энэ нь дараа, хамгийн бага элемент - цезийн - Гелийн болон хамгийн өндөр байна.

Валентын. нь атомын гадна электрон бүрхүүлийн валентын хамтлаг дуудаж, түүний дотор электронууд тус тус нэрлэдэг - валентын электрон. Тэдний тоо атомын химийн үүсгэдэггүй дамжуулан бусад холбогдсон хэрхэн заана. microparticles тэдний гадна валентын бүрхүүл бөглөх сүүлийн оролдлогыг бий болгох арга зам.

Хүндийн хүчний татах - Энэ нь шалан дээр унаж объектын гараас гаргасан, учир нь тойрог замд гариг байлгадаг хүч юм. Хүн ямар ч урт ноцтой хардаг, харин цахилгаан нөлөө олон дахин илүү хүчтэй байна. атом нь цэнэгтэй хэсгүүд татаж байна (эсвэл няцааж) хүч, түүний дотор хүндийн илүү хүчирхэг 1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 удаа. Гэвч гол төвд байсаар хамтад нь протон, нейтроныг барьж чадвартай хүчирхэг хүч юм.

бөөм нь урвал цөмийн реактор, атомын цав байгаа нь эрчим хүч бий болгох. хүнд элемент, тоосонцор их хэмжээгээр түүний атом барьсан. Та элемент дэх протон ба нейтроны тоо нь нэмж байгаа бол, бид Түүний жин нь сурдаг. Жишээ нь, уран нь, мөн чанар оршиж байгаа хамгийн хүнд элемент, 235 буюу 238 нь атомын жинтэй байна.

түвшинд атомын хуваагдлын

эрчим хүчний түвшин атом - гол, электрон хөдөлгөөнөөр нь эргэн тойронд орон зай хэмжээ юм. Нийт үелэх дахь үеийн дугаартай тохирох 7 orbitals байдаг. цөм нь электроны алслагдсан байршил, илүү ач холбогдолтой эрчим хүчний нөөц нь эзэмшдэг. Хугацаа, тоо-ийн тоог илэрхийлдэг атомын orbitals түүний цөм орчим. Жишээ нь, калийн - элемент 4 үе, дараа нь энэ нь 4 атомын энергийн түвшинд байна. Тоо химийн элемент нь эрхэлсэн цөм эргэн тойронд электроны тоог харгалзана.

Atom - эрчим хүчний эх үүсвэр

Магадгүй хамгийн алдартай нь шинжлэх ухааны томъёо Германы физикч Эйнштейн нээсэн. Тэрээр олон нийтийн юу ч эрчим хүчний нэг хэлбэр гэж үзэж байна. Энэ онол дээр үндэслэн, энэ эрчим хүч рүү хамаагүй эргэх боломжтой бөгөөд энэ нь авч болно гэж томъёогоор тооцно. Ийм хөрвөлт эхний практик үр дүн Эхний цөл Лос-Аламоссын (АНУ-ын) -д туршиж байсан, дараа нь Японы хотуудад гаруй дэлбэлснээр атомын бөмбөг болж байна. , Тэсэрч дэлбэрэх зөвхөн долдугаар энерги болгон хувиргах хэдий ч, атомын бөмбөгийн хор хөнөөлтэй хүч аймшигтай байсан.

гол нь эрчим хүч гаргасан, энэ нь устгагдах ёстой. Үүнийг хувааж тулд, энэ нь нейтрон гадна ажиллах шаардлагатай байна. Дараа нь цөм эрчим хүчний асар том хувилбар хангаж, бусад нь хоёр, хөнгөн болгон decays. уналт бусад нейтрон суллах хүргэдэг бөгөөд тэд бусад бөөм хувааж байна. үйл явц нь эрчим хүчний асар их хэмжээний бий болгох үр дүнд нь гинжин урвалын болон хувирах юм.

бидний цаг үед цөмийн урвалыг ашиглан давуу болон сул талуудыг үзүүлдэг

Хөнөөлтэй эрчим хүч, бодисын өөрчлөлт гарсан бол, хүн төрөлхтөн цөмийн эрчим хүчний станц тэжээвэр гэж оролдож байна. Хаана цөмийн урвал явагдаж дэлбэрэлт хэлбэрээр нь биш авдаг, харин аажмаар дулааны алдагдал гэх мэт.

Цөмийн эрчим хүч нь давуу болон сул талуудыг байна. Эрдэмтдийн хэлснээр, өндөр түвшинд манай соёл иргэншлийг хадгалахын тулд, та эрчим хүчний энэ их эх сурвалжийг ашиглах ёстой. Харин оюун ухаанд ч хамгийн орчин үеийн хөгжлийн цөмийн эрчим хүчний станц бүрэн аюулгүй байдалд баталгаа өгч чадахгүй гэдгийг байлгах. Мөн эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн чиглэлээр авсан цацраг идэвхт хаягдлыг жилд хэдэн арван мянган бидний үр удмыг нөлөөлж болох буруу хадгалах дор.

Чернобылийн осол хэд хэдэн хүн дараа цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хүн төрөлхтний хувьд маш аюултай юм. энэ төрлийн цорын ганц аюулгүй ургамал нь асар том цөмийн эрчим хүчний хүчин чадал бүхий нарны юм. Эрдэмтэд нарны зай төрөл бүрийн загварууд хөгжиж байна, магадгүй ойрын ирээдүйд, хүн төрөлхтөн аюулгүй цөмийн эрчим хүчний өөрсдийгөө хангах боломжтой болох юм.