Struktura in polnjenje jedra atoma

Znanstveniki antične Grčije so domnevali, da so vsi elementi sestavljeni iz elementarnih delcev. Toda niti to, da bi dokazovali to dejstvo niti da bi v teh dneh ovržali, ni bilo možnosti. Da, in lastnosti atomov v antiki so lahko samo ugibali, na podlagi lastnih opazovanj različnih snovi.

Da bi dokazali, da so vse snovi sestavljene iz elementarnih delcev, je bilo mogoče le v 19. stoletju in nato posredno. Hkrati so fiziki in kemiki po vsem svetu poskušali ustvariti enotno teorijo elementarnih delcev, opisati njihovo strukturo in razložiti različne lastnosti, kot na primer jedrsko polnjenje.

Delo mnogih znanstvenikov je bilo posvečeno študiju molekul, atomov in njihove strukture. Fizika je postopoma prešla v študijo microworld-elementarnih delcev, njihovih interakcij in lastnosti. Znanstveniki so se začeli spraševati, kaj atomsko jedro, postaviti hipoteze in jih vsaj posredno poskusiti dokazati.

Kot rezultat, je bila temeljna teorija planetarna model strukture atoma, ki sta jih predlagala Ernest Rutherford in Niels Bohr. Po tej teoriji je naboj jedra katerega koli atoma pozitiven, medtem ko njegove orbite zavrtijo negativno nabit elektron, s čimer atom atomu postanejo električno nevtralni. Sčasoma te teorije večkrat potrjujejo različni tipi eksperimentov, začenši s poskusi enega od njegovih soavtorjev.

Sodobna jedrska fizika upošteva teorijo Rutherford-Bohrja, temeljijo na vseh študijah atomov in njihovih elementov. Po drugi strani pa je večina hipotez, ki so se pojavile v zadnjih 150 letih, skoraj nikoli ni bila potrjena. Izkazalo se je, da je jedrska fizika v večini teoretična glede na izredno majhne velikosti predmetov, ki se preučujejo.

Seveda v današnjem svetu je veliko lažje določiti naboj aluminijastega jedra, na primer (ali katerega koli drugega elementa) kot v 19. stoletju, še bolj pa v antični Grčiji. Toda nova odkritja na tem področju znanstveniki včasih pridejo do presenetljivih zaključkov. Poskusi najti rešitev problema, fizike elementarni delci sooča z novimi izzivi in ​​paradoksi.

Na začetku Rutherfordova teorija pravi, da so kemijske lastnosti snovi odvisne od nabora jedra njegovega atoma in posledično števila elektronov, ki se vrtijo vzdolž njegovih orbit. Sodobna kemija in fizika v celoti potrdita to različico. Kljub dejstvu, da je študija strukture molekul najprej odbila od najpreprostejšega modela - atom vodika, katerega naboj jedra je enak 1, teorija v celoti velja za vse elemente periodične tabele, vključno z redke zemeljske kovine in radioaktivne snovi, umetno pridobljeno ob koncu zadnjega tisočletja.

Zanimivo je, da je že pred Rutherfordovo raziskavo angleški kemik, zdravnik po izobraževanju, William Prout, ugotovil, da je specifična teža različnih snovi večkratnik tega indeksa vodika. Nato je predlagal, da vsi drugi elementi preprosto sestavljajo vodik na najpreprostejši stopnji. To je na primer delec dušika 14 takšnih minimalnih delcev, 16 kisika itd. Če te teorije upoštevamo globalno v sodobni interpretaciji, je na splošno pravilen.