Atomo branduolys

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Atomo branduolio modelis, rodantis kompaktišką dviejų tipų nukleonų gniužulą: protonų (raudoni) ir neutronų (mėlyni) Šiame paveiksle protonai ir neutronai atrodo kaip kartu sulipę kamuoliukai, bet iš tiesų tikrasis branduolys (kaip supranta šiuolaikinė branduolinė fizika, negali būti taip paaiškintas, tam reikia naudoti kvantinę mechaniką. Iš tiesų kiekvienas nukleonas turi keletą padėčių vienų metu.

Atomo branduolys – tankus regionas atomo centre, sudarytas iš protonų ir neutronų. Jis buvo atrastas 1911 m., po to, kai buvo interpretuotas auksinės folijos eksperimentas, jį atliko Hansas Geigeris ir Ernestas Marsdenas, vadovauami Ernesto Rezerfordo. Branduolio protono-neutrono modelis buvo pasiūlytas Dmitrijaus Ivanenko 1932 m. [1] Beveik visa atomo masė sukoncentruota branduolyje, orbitose skriejantys elektronai sudaro tik labai nedidelę masės dalį.

Branduolio skersmens intervalas svyruoja nuo 1,75 fm vandeniliui (protono skersmuo)[2] iki maždaug 15 fm sunkiausiems atomams, tokiems kaip uranas. Šie dydžiai yra žymiai mažesni už atomo diametrą (branduolys + elektronų debesis).

Fizikos šaka, kuriai rūpi atomo branduolio nagrinėjimas ir supratimas, bei jo sandara ir kokios jėgos laiko branduolį visumoje, vadinama branduoline fizika.

Įvadas[taisyti | redaguoti kodą]

Istorija[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Rezerforodo modelis.

Branduolys buvo atrastas 1911 m., po Ernesto Rezerfordo pastangų patikrinti Tomsono atomo slyvų pudingo modelį.[3] Elektroną jau anksčiau atrado pats Dž. Dž. Tomsonas, žinodamas, jog atomai yra netralūs, Tomsonas postulavo, kad turėtų būti taip pat ir teigiamas krūvis. Jo slyvų pudingo modelyje Tomsonas teigė, kad atomai sudaryti iš neigiamų elektronų, kurie atsitiktinai išsibarstę teigiamo krūvio sferoje. Ernestas Rezerfordas vėliau sugalvojo eksperimentą, kuriam reikėjo alfa dalelių atspindžio nuo plono metalo folijos lapo. Jis argumentavo, kad jeigu Tomsono modelis yra teisingas, tai daugybė alfa dalelių lengvai praeis per foliją su mažu nukrypimu savo kelyje. Jo nuostabai, daug dalelių buvo nukrypusios labai dideliais kampais. Kadangi alfa dalelių masė yra apie 8.000 kartų didesnė už elektronų, tai buvo akivaizdu, jog buvo labai stiprios jėgos, kurios ir lėmė šių dalelių nukrypimus. Jis suprato, kad slyvų pudingo modelis negali būti tikslus ir, kad alfa dalelių nukrypimai gali būti nulemti tik centre esančio ir koncentruoto krūvio, kuriame sutelkta beveik visa atomo masė. Ši atomo branduolio – atomo su tankiu teigiamo krūvio centu idėja tapo patvirtinta.

Etimologija[taisyti | redaguoti kodą]

Terminas branduolys yra kilęs iš lotyniško žodžio nucleus, tai mažybinis nux („nut“) žodis, kas reiškia riešutą (pvz., „ma-as riešutas“) viduje vandeningo vaisio (kaip kriaušės). 1844 m. Maiklas Faradėjus panaudojo šį terminą nurodant „centrinį atomo tašką“. Šiuolaikinė atominė reikšmė buvo pasiūlytą Ernesto Rezerfordo 1912 m.[4] The adoption of the term „nucleus“ to atomic theory, however, was not immediate. In 1916, for example, Gilbert N. Lewis stated, in his famous article The Atom and the Molecule, that „the atom is composed of the kernel and an outer atom or shell[5]

Taip pat skaitykite[taisyti | redaguoti kodą]

Šaltiniai[taisyti | redaguoti kodą]

  1. Bernard Fernandez and Georges Ripka (2012). “Nuclear Theory After the Discovery of the Neutron”, Unravelling the Mystery of the Atomic Nucleus: A Sixty Year Journey 1896 — 1956. Springer. Tikrinta 15 February 2013.
  2. Geoff Brumfiel. „The proton shrinks in size“. Nature (July 7, 2010). DOI:10.1038/news.2010.337. 
  3. Rutgers University. "The Rutherford Experiment." physics.rutgers.edu. Nuoroda tikrinta February 26, 2013.
  4. D. Harper. "Nucleus." Online Etymology Dictionary. Nuoroda tikrinta 2010-03-06.
  5. G.N. Lewis. „The Atom and the Molecule“. Journal of the American Chemical Society, 38 (4) (1916). DOI:10.1021/ja02261a002.