Struktur inti atom: sejarah studi dan karakteristik modern

Struktur inti atom: sejarah studi dan karakteristik modern
Struktur inti atom: sejarah studi dan karakteristik modern
Anonim

Struktur inti atom adalah salah satu masalah paling mendasar dalam sains modern. Eksperimen terus-menerus di bidang ini telah memungkinkan para ilmuwan tidak hanya untuk menentukan dengan tingkat akurasi yang tinggi apa itu atom, tetapi juga untuk secara aktif menggunakan pengetahuan yang diperoleh di berbagai industri dan dalam pembuatan senjata terbaru.

Struktur inti atom
Struktur inti atom

Pertanyaan tentang struktur segala sesuatu di planet ini telah menarik minat para ilmuwan sejak dahulu kala. Jadi, bahkan di Yunani Kuno, beberapa ilmuwan percaya bahwa materi adalah satu dan tidak dapat dibagi dalam strukturnya, sementara lawan mereka bersikeras bahwa materi dapat dibagi dan terdiri dari partikel terkecil - atom, oleh karena itu sifat berbagai objek sangat berbeda satu sama lain.

Terobosan dalam studi struktur molekul terjadi pada abad ke-18, ketika M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro meletakkan dasar-dasar teori atom-molekul, yang menurutnya segala sesuatu di alam terdiri dari molekul, dan mereka, pada gilirannya, terbuat daripartikel tak terpisahkan - atom, interaksi yang satu sama lain menentukan sifat dasar zat tertentu.

Tahap baru dalam studi struktur molekul dan atom dimulai pada akhir abad ke-19, ketika E. Rutherford dan sejumlah ilmuwan lain membuat penemuan, sebagai akibatnya struktur atom dan inti atom muncul dalam cahaya yang sama sekali baru. Jadi, ternyata atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi sama sekali, sebaliknya, ia terdiri dari komponen yang lebih kecil - nukleus dan elektron yang bergerak di sekitarnya dalam orbit yang rumit. Kenetralan umum atom mengarah pada kesimpulan bahwa elektron yang bermuatan negatif harus diseimbangkan oleh unsur-unsur yang bermuatan positif. Ternyata kemudian, unsur-unsur seperti itu benar-benar ada: mereka disebut -partikel, atau proton.

Struktur atom dan inti atom
Struktur atom dan inti atom

Pengetahuan ilmiah modern menunjukkan bahwa struktur inti atom jauh lebih rumit daripada yang terlihat seratus tahun yang lalu. Jadi, hari ini diketahui bahwa inti atom tidak hanya mencakup proton, tetapi juga partikel yang tidak bermuatan - neutron. Bersama-sama, proton dan neutron disebut nukleon. Karena massa neutron hanya 0,14% lebih besar dari massa proton, perbedaan ini biasanya diabaikan dalam perhitungan.

Ukuran nukleus antara 10-12 dan 10-13 cm. Pada saat yang sama, meskipun faktanya lebih dari 95% massa atom terkonsentrasi di nukleus, ukuran atom itu sendiri adalah seratus ribu kali lebih besar dari ukuran inti.

Struktur nukleus
Struktur nukleus

Dasarkarakteristik kuantitatif yang mencirikan struktur inti atom dapat diekstraksi dari tabel periodik D. I. Mendeleev. Seperti yang Anda ketahui, jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang berputar di sekitarnya dan sesuai dengan nomor seri dalam tabel unsur. Untuk mengetahui jumlah neutron, nomor seri harus dikurangi dari massa total elemen dan dibulatkan menjadi bilangan bulat. Zat yang jumlah protonnya sama, tetapi jumlah neutronnya berbeda, disebut isotop.

Salah satu pertanyaan terpenting yang diajukan oleh para ilmuwan yang mempelajari struktur nukleus adalah pertanyaan tentang gaya yang menahan proton, karena, dengan muatan yang sama, mereka harus menolak. Penelitian telah menunjukkan bahwa jarak antara proton dalam nukleus sangat kecil sehingga tolakan di antara mereka tidak terjadi. Selain itu, bion, yang terletak di antara proton, berkontribusi pada interaksi yang erat dan daya tarik konstan dari yang terakhir satu sama lain.

Struktur inti atom masih menyimpan banyak misteri. Memecahkannya tidak hanya akan membantu umat manusia untuk lebih memahami struktur dunia, tetapi juga membuat terobosan kualitatif dalam sains dan teknologi.

Direkomendasikan: