Атом дегеніміз не?

Атом – материяның ең негізгі формасы. Атомдар алғаш ашылған кезде болуы мүмкін ең кішкентай бөлшектер деп есептелді. «Атом» сөзі гректің «бөлінбейтін» деген сөзінен шыққан, себебі ең кішкентай болуы мүмкін нәрсені бөлуге болмайды.

Біз қазір атомдардан кіші бөлшектер бар екенін және олардың атауының шығу тегіне қарамастан, оларды бөлуге болатынын білеміз. Біз мұны білеміз, өйткені атомдардың бөлінуі ядролық синтез деп аталатын процесс арқылы жинайтын энергияны тудырады.

Атомның құрылысы

Әрбір атомда субатомдық бөлшектердің үш түрі бар: электрондар, протондар және нейтрондар. Протондар мен нейтрондар атомның ортасында ядроны құрайды, ал электрондар ядроның айналасында тұрақты қозғалыста болады. Субатомдық бөлшектер кварктар деп аталатын одан да кішірек бөлшектерден тұрады. Кварктар соншалықты кішкентай, олар көрінбейді. Ғалымдар кварктардың бар екенін олардың қоршаған бөлшектерге әсерін бақылау арқылы ғана біледі.

иондар

Атомдардың көпшілігі бейтарап, электр заряды жоқ. Электр заряды бар атомдар иондар деп аталады. Зарядты протондар мен электрондар анықтайды. Протондар оң зарядталған, ал электрондар теріс зарядталған. Бейтарап атомдарда протондар мен электрондардың бірдей саны болады. Катиондар оң зарядталған, өйткені олардың құрамында протондар көп. Аниондарда электрондар көп, сондықтан олар теріс зарядты. Иондар бейтарап атомдардан өте өзгеше болуы мүмкін. Натрий иондары мен хлорид иондары тұз түзеді, бірақ бейтарап натрий атомдары сумен жанасқанда жалынға айналады. Бейтарап хлор атомдары бір-бірімен қосылып, қауіпті қосылыс түзеді, сондықтан хлоридті газ тасымалдайтын жүк көліктері немесе пойыздар апатқа ұшыраған кезде қалалар эвакуацияланады.

Үлкен жарылыс

Біздің ғаламды құраған Үлкен жарылыс 13,7 миллиард жыл бұрын болды. Жаңа ғалам өмір сүрудің алғашқы секундында кем дегенде 90 есе кеңейіп, көлемін екі есеге арттырды. Кварктар мен электрондар пайда болды және секундтың алғашқы он миллионнан кейін бүкіл ғаламға тарады. Үлкен жарылыстан 3 минуттан кейін протондар мен нейтрондар ядроларға қосылды. Зерттеушілер күшті бөлшектер коллайдерінде Үлкен жарылысты қайта құруға тырысуда. Олар материя туралы көбірек білуге ​​және балама шындықтар мен өлшемдердің мүмкіндігін зерттеуге үміттенеді.

Алғашқы атомдар

Алғашқы атомдар Үлкен жарылыстан кейін 380 000 жылдан кейін пайда болды. Қозғалыс электрондарының баяулауы үшін ғаламның салқындауы үшін сонша уақыт қажет болды. Атомдарды құру үшін баяу электрондарды ядролар басып алды. Сутегі мен гелий - ең жеңіл атомдар және олар алғашқы пайда болған элементтер болды.

Суперновалар

Алғашқы түзілген атомдар өте жеңіл болды, ал ауыр атомдар жұлдыздарда пайда болды. Жұлдыздардың кейбір түрлері өлгенде суперноваға айналады. Суперновалар соншалықты көп энергия өндіреді, сондықтан олар галактикаларды қысқа мерзімде басып озады. Энергия сонымен бірге орасан зор, жарылғыш күш ретінде көрінеді. Суперновалар тудырған күш ауыр атомдарды бүкіл әлемге таратқан.

Атом ядроларындағы күштер

Атом ядросындағы протондар мен нейтрондарды күшті күш біріктіреді. Белгілі бір атомдардағы ядролар тұрақсыз, өйткені байланыс күші өте күшті емес. Тұрақсыз атомдар ыдырайды және тұрақты болу үшін нейтрондарды немесе электрондарын жоғалтады. Тұрақсыз атом электрондарды жоғалтса немесе көбейтсе ионға айналады, бірақ нейтрондарды жоғалтса радиоактивті болады.

Изотоптар

Изотоптар - нейтрондардың әртүрлі саны бар элементтің нұсқалары. Бір элементтің изотоптары әрқашан бірдей протондарды қамтиды. «Изотоп» сөзі ежелгі гректің «тең» дегенді білдіретін «isos» және «бір жер» дегенді білдіретін «topos» түбірінен шыққан. Бұл атау элементтің қанша изотоптары бар болса да, олардың барлығы периодтық кестеде бір орынды алатындықтан таңдалды.

Периодтық кесте

Периодтық жүйе элементтердің периодтық жүйесі деп те аталады, бұл әрбір химиялық элементті көрсететін диаграмма. Элементтер атомдық нөмірге сәйкес жеті қатарға немесе нүктелерге орналастырылған. Барлық атомдарда кем дегенде бір протон болады. Протондар саны атомдық нөмір болып табылады. Нейтрон санын өзгерту изотоптарды жасайды, бірақ протон санын өзгерту басқа элементті толығымен жасайды.

Радиоактивтілік

Радиоактивті атом протондар мен нейтрондарды лақтыру немесе энергияны басқа формаларда шығару арқылы тұрақты күйге жетуге тырысады. Радиоактивтілік деп ядролық сәуле шығаратын тұрақсыз атомдардың әрекетін айтады. Радиация ядродағы радиоактивті ыдырау нәтижесінде пайда болады. Ыдырау нәтижесінде радиоактивті болуы немесе болмауы мүмкін басқа изотоп пайда болады.

Уран

Уран ең көп таралған ядролық отын болып табылады, өйткені ол табиғатта бар. Уран-238 табиғи уранның басым бөлігін құрайды. Ол өздігінен радиоактивті емес, бірақ ядролық реакторда плутоний-239 түзеді. Уран-235 табиғи радиоактивті. Ол ядролық реакторлар мен қару-жарақтарда қолданылады және оны ядролық энергияны пайдаланатын немесе қару жасауға тырысатын әрбір ел қалайды, өйткені оны байытпай-ақ пайдалануға болады. Табиғатта кездесетін уранның тек 0,7% -ы уран-235, бірақ бір уақытта ол барлық уранның 85% құрады. Төмендеу изотоптың тұрақсыз ядросына байланысты, бұл оны бірінші кезекте қажет етеді.