Бардык материя элементтерден турат. Бирок эмне үчүн бизди курчап тургандын баары башкача? Жооп кичинекей бөлүкчөлөр менен байланыштуу. Алар протондор деп аталат. Терс заряды бар электрондордон айырмаланып, бул элементардык бөлүкчөлөр оң зарядга ээ. Бул бөлүкчөлөр эмне жана алар кантип иштешет?
Бардык жерде протондор
Кайсы элементар бөлүкчө оң зарядга ээ? Колго тийүүгө, көрүүгө жана сезүүгө мүмкүн болгон нерселердин баары катуу заттарды, суюктуктарды жана газдарды түзгөн эң кичинекей курулуш материалы болгон атомдордон турат. Алар жакшыраак карап көрүү үчүн өтө кичинекей, бирок алар сиздин компьютериңиз, ичкен сууңуз, жада калса дем алган абаңыз сыяктуу нерселерди түзөт. Атомдордун көптөгөн түрлөрү бар, анын ичинде кычкылтек, азот жана темир. Бул түрлөрдүн ар бири элементтер деп аталат.
Алардын айрымдары газдар (кычкылтек). Никель элементи күмүш түстө. Башкалар барбул кичинекей бөлүкчөлөрдү бири-биринен айырмалаган өзгөчөлүктөр. Чынында бул элементтер эмнеси менен айырмаланат? Жооп жөнөкөй: алардын атомдору протондордун ар кандай санына ээ. Бул элементардык бөлүкчө оң зарядга ээ жана атомдун борборунда жайгашкан.
Бардык атомдор уникалдуу
Атомдор абдан окшош, бирок протондордун ар кандай саны аларды элементтин уникалдуу түрү кылат. Мисалы, кычкылтек атомдорунда 8, суутек атомдорунда 1, алтын атомдорунда 79 протон бар. Протондорду санап эле атом жөнүндө көп нерсени айта аласыз. Бул элементардык бөлүкчөлөр ядронун өзүндө жайгашкан. Башында негизги бөлүкчө деп эсептелген, бирок акыркы изилдөөлөр протондор кварктар деп аталган майда ингредиенттерден тураарын көрсөттү.
Протон деген эмне?
Кайсы элементар бөлүкчө оң зарядга ээ? Бул протон. Бул ар бир атомдун ядросунда турган субатомдук бөлүкчөнүн аты. Чынында, ар бир атомдогу протондордун саны атомдук номер. Жакынкы убакка чейин ал негизги бөлүкчө деп эсептелген. Бирок жаңы технологиялар протон кварктар деп аталган майда бөлүкчөлөрдөн тураарын ачууга алып келди. Кварк - жакында гана ачылган материянын негизги бөлүкчөсү.
Протондор кайдан пайда болот?
Оң заряддуу элементардык бөлүкчө,протон деп аталат. Бул элементтер туруксуз нейтрондордун пайда болушунун натыйжасында пайда болушу мүмкүн. Болжол менен 900 секунддан кийин ядродон секирген нейтрон атомдун башка элементардык бөлүкчөлөрүнө: протонго, электронго жана антинейтриного ажырайт.
Нейтрондон айырмаланып, эркин протон туруктуу. Эркин протондор бири-бири менен өз ара аракеттенгенде суутек молекулаларын пайда кылышат. Биздин күн, ааламдагы башка жылдыздар сыяктуу эле, негизинен суутек. Протон - заряды +1 болгон эң кичинекей элементардык бөлүкчө. Электрондун заряды -1, ал эми нейтрондун заряды таптакыр жок.
Субатомдук бөлүкчөлөр: жайгашкан жери жана заряды
Элементтер атомдук түзүлүшү менен мүнөздөлөт, алар субатомдук элементардык бөлүкчөлөрдөн: протондордон, нейтрондордон жана электрондордон турат. Биринчи эки топ атомдун ядросунда (борборунда) жайгашкан жана бир атомдук массага ээ. Электрондор ядронун сыртында, «кабык» деп аталган зонада жайгашкан. Алардын салмагы дээрлик жок. Атомдук массаны эсептөөдө протондор менен нейтрондорго гана көңүл бурулат. Атомдун массасы алардын суммасы.
Молекуладагы бардык атомдордун атомдук массасын жалпылоо менен атомдук массанын бирдиктери (далтондор деп аталат) менен туюнтулган молекулалык массаны баалоого болот. Оор бөлүкчөлөрдүн ар биринин (нейтрон, протон) бир атомдук массасы бар, ошондуктан гелий атому (He)эки протон, эки нейтрон жана эки электрон бар, салмагы төрт атомдук масса бирдигине (эки протон плюс эки нейтрон) туура келет. Ар бир субатомдук бөлүкчө жайгашкан жеринен жана массасынан тышкары "заряд" деп аталган касиетке ээ. Ал "оң" же "терс" болушу мүмкүн.
Бир эле заряддагы элементтер бири-бирин чагылдырууга, ал эми карама-каршы заряддуу объекттер бири-бирин тартууга жакын. Кандай элементардык бөлүкчө оң зарядга ээ? Бул протон. Нейтрондордун заряды такыр жок, бул ядрого жалпы оң заряд берет. Ар бир электрондун терс заряды бар, ал күчү протондун оң зарядына барабар. Ядронун электрондору менен протондору бири-бирине тартылышат жана бул Айды Жердин орбитасында кармап турган тартылуу күчүнө окшош атомду кармап турган күч.
Туруктуу субатомдук бөлүкчө
Кайсы элементар бөлүкчө оң зарядга ээ? Жооп белгилүү: протон. Мындан тышкары, ал электрондун бирдик зарядына чоңдугу боюнча барабар. Бирок анын тынч абалындагы массасы 1,67262 × 10-27 кг, бул электрондун массасынан 1836 эсе көп. Протондор нейтрондор деп аталган электрдик нейтралдуу бөлүкчөлөр менен бирге суутектен башка бардык атомдук ядролорду түзөт. Берилген химиялык элементтин ар бир ядросунда протондордун саны бирдей. Бул элементтин атомдук номери анын мезгилдик таблицадагы ордун аныктайт.
Протондун ачылышы
Оң заряддуу элементардык бөлүкчө - бул протон, анын ачылышы атомдун түзүлүшүн эң алгачкы изилдөөлөргө туура келет. Иондоштурулган газ түрүндөгү атомдордун жана молекулалардын агымын изилдөөдө, алардан электрондор чыгарылып, массасы боюнча суутек атомуна барабар оң бөлүкчө аныкталган. Эрнест Рутерфорд (1919) азот альфа бөлүкчөлөрү менен бомбаланганда суутек сыяктуу көрүнгөн нерсени бөлүп чыгарарын көрсөткөн. 1920-жылы ал суутек ядролорунан элементардык бөлүкчөлөрдү бөлүп алып, аны протон деп атаган.
20-кылымдын аягындагы жогорку энергиялуу бөлүкчөлөрдүн физикасы боюнча жүргүзүлгөн изилдөөлөр субатомдук бөлүкчөлөр тобунун ичиндеги протондун табиятын структуралык түшүнүүнү жакшыртты. Протондор менен нейтрондор кичинекей бөлүкчөлөрдөн турганы жана бариондор катары классификацияланары далилденген - кварктар деп аталган заттын үч элементардык бирдигинен турган бөлүкчөлөр.
Субатомдук бөлүкчө: улуу бирдиктүү теорияга карай
Атом – белгилүү бир элемент болгон заттын кичинекей бөлүгү. Бир канча убакыт бою ал заттын эң кичинекей бөлүгү деп эсептелген. Бирок 19-кылымдын аягында жана 20-кылымдын башында илимпоздор атомдор кээ бир субатомдук бөлүкчөлөрдөн тураарын жана кайсы элемент болбосун, ошол эле субатомдук бөлүкчөлөр атомду түзөрүн аныкташкан. Ар кандай субатомдук бөлүкчөлөрдүн саны гана өзгөрөт.
Окумуштуулар азыр көптөгөн субатомдук бөлүкчөлөр бар экенин моюнга алышты. Бирок химияда ийгиликке жетүү үчүн үч негизги нерсе менен гана күрөшүү керек: протондор, нейтрондор жана электрондор. Зат эки жолдун бири менен электрдик заряддалышы мүмкүн: оң же терс.
Оң заряддуу элементардык бөлүкчө эмне деп аталат? Жооп жөнөкөй: протон, ал оң заряддын бирдигин алып жүрөт. Ал эми терс заряддуу электрондордун болушуна байланыштуу атомдун өзү нейтралдуу. Кээде кээ бир атомдор электрондорду алып же жоготуп, зарядга ээ болушу мүмкүн. Бул учурда алар иондор деп аталат.
Атомдун элементардык бөлүкчөлөрү: иреттелген система
Атомдун туруктуулукту камсыз кылган жана заттын бардык түрлөрүнө жооптуу болгон системалуу жана иреттүү бир түзүлүшкө ээ. Бул субатомдук бөлүкчөлөрдү изилдөө мындан жүз жыл мурун башталган жана азыр биз алар жөнүндө көп нерсени билебиз. илимпоздор атомдун көбү бош экенин жана "электрондор" сейрек жайгашканын аныкташкан. Алар атомдун жалпы массасынын 99,99% түзгөн борбордук оор бөлүктүн айланасында айлануучу терс заряддуу жеңил бөлүкчөлөр. Электрондордун табиятын табуу оңой болгон, бирок көптөгөн гениалдуу изилдөөлөрдөн кийин, ядро оң протондор менен нейтрондордон турганы белгилүү болду.
Ааламдагы ар бир бирдик атомдордон турат
Материянын көпчүлүк касиеттерин түшүнүүнүн ачкычы – биздин ааламдагы ар бир бирдик атомдордон турат. Атомдордун жаратылышта 92 түрү бар жана алар бизди курчап турган татаал дүйнөнү түзүү үчүн молекулаларды, бирикмелерди жана башка заттардын түрлөрүн түзөт. «Атом» аталышы гректин «бөлүнгүс» дегенди билдирген átomos деген сөзүнөн алынган болсо да, азыркы физика ал заттын акыркы курулуш материалы эмес экенин жана чындыгында субатомдук бөлүкчөлөргө «бөлүнөөрүн» көрсөттү. Алар бүт дүйнөнү түзгөн чыныгы фундаменталдуу нерселер.
