أجزاء من جزيء أو ذرة
على عكس المعتقدات السابقة ، تتكون ذرة الجزيء من أجزاء أصغر بكثير ، وهي:
1- جوهر
النواة هي محور الجسيم ، وتشكل الغالبية العظمى من كتلته.
- اكتشف الفيزيائي إرنست رذرفورد وجود النواة عام 1911 م
- تتكون النواة من البروتونات والنيوترونات ، وتترابط أجزاء من النواة معًا بواسطة قوى التثبيت الذرية (الإنجليزية: القوة الصلبة).
2- البروتونات
- وجد رذرفورد جسيمات موجبة الشحنة داخل النواة وأطلق عليها اسم البروتونات.
- والتي تتكون بالتالي من ثلاث جسيمات بدائية تسمى الكواركات.
- يتم ترتيب الكواركات المكونة للبروتونات ككواركين في الأعلى وواحد في الأعلى.
3- القاعدة
- كتلة صغيرة من البروتون 1.673 10-27 كجم.
4- النيوترونات
- وجدت غير الجسيمات (بدون شحنة) داخل النواة ، تنبأ رذرفورد بواقعها في عام 1920 م
- واكتشف الباحث تشادويك وجودها الحقيقي في عام 1932 م ، كانت كتلة النيوترونات أكبر إلى حد ما من كتلة الكتلة.
- البروتونات تساوي 1.6749 × 10-27 ، وهي أيضًا مكونة من ثلاثة كواركات ، لكن بنظام لعبة مختلف ، واحد في الأعلى واثنان في الأسفل.
5- الإلكترونات
- إنها جسيمات مشحونة بشكل معاكس تنجذب كهربائيًا إلى بروتونات معينة مشحونة ، وقد اكتشفها الباحث البريطاني جوزيف جون طومسون (جيه جيه طومسون) في عام 1897 م.
- تتحرك الإلكترونات ، كما يوضح النموذج الذي أنشأه الباحث إروين شرودنغر ، في دوائر واضحة حولها.
- النواة أصغر بكثير من البروتونات والنيوترونات ؛ كتلته 9.109 × 10-31.
- من خلال التفكير في خطة لعبة الإلكترونات حول النواة ، من الممكن التنبؤ ببعض الخصائص الفعلية للجسيم ، على سبيل المثال القوة وحافة الغليان والتوصيل.
الجزيئات التي تحتوي على بروتين واثنين من النيوترونات
- الجزيئات بشكل عام هي جزيئات تحتوي على بروتين ونيوترونين ، وتتكون جسيمات ألفا من بروتونين ونيوترونين مرتبطين معًا.
- إنه جزء من الإشعاع الأيوني ويتكون أيضًا من جسيمات بيتا ، والتي تتكون من إلكترون واحد.
- تعد جزيئات البوزيترون وجاما وألفا أخطر ما يمكن حبسه لأنها لا تخترق الجلد ولا يمكن أن تصل الملابس الآمنة إلى الجسم.
- من ناحية أخرى ، يمكن بالفعل ابتلاعها أو استنشاقها.
- غاز الرادون ، والذي يعتبر في هذا الشكل محفوفًا بالمخاطر بشكل استثنائي وغير آمن لرفاهية الإنسان.
فكرة الطاقة الحرارية
- الطاقة النووية هي على الأرجح طاقة حرارية ، وهي الطاقة الناتجة عن الدورات والاستجابات التي تؤثر على نواة الجسيمات.
- على سبيل المثال ، التفاعل المعقد للجزيء والانقسام الذري ، وهذا أمر بيئي.
- يتم إساءة استخدام الطاقة المواتية لتوليد الطاقة الذرية ، حيث ينتج عن تسخين المياه بخارًا يستخدم لتوصيل الكهرباء.
- إنها طاقة باهظة الثمن وقد بدأت نقاشًا غير عادي حول الكوكب حول تأثيرات الإشعاع والمفاعلات الذرية على أشكال الحياة الحية.
العناصر التي قد تعجبك:
أسئلة وأجوبة حول محو الأمية.
الفرق بين الدائن والمدين
شرح نص من انت يا روحي؟
الفيزياء الذرية أو الفيزياء الجزيئية
- إنه علم يتعامل مع جميع أجزاء الجسم والمادة ، ويعالج بجزيئات تحتوي على بروتينات واثنين من النيوترونات.
- لا تزال أجزاء كثيرة من هذا المجال الضخم ضبابية ومربكة وتتطلب الكثير من الفحص والدراسة.
الخلفية التاريخية للجزيء
- في 440 ق سي ، وافق المنطق ديموقريطوس على أن المادة تتكون من جسيمات صغيرة لا متناهية تسمى iotas.
- وأن الكون يحتوي على عدد غير محدود من الجزيئات التي هي في حركة ثابتة ، وأن تلك الجزيئات تتجمع لتشكل المادة ، لكنها لا تتقارب لتشكل الذرات.
- قدم ديموقريطوس الجديد فرضيته النووية للعالم في ذلك الوقت ، ومع ذلك ، تم رفضها من قبل العديد من علماء المنطق.
- بقيادة أرسطو الذي قبل أن كل شيء مصنوع من الأرض والهواء والنار.
- في عام 1803 ، قدم الفيزيائي البريطاني جون دالتون (جون دالتون) فرضيته النووية ، التي خطط لها بعد التفكير في أفكار ديموقريطس.
- تنص فرضيته على أن ذرات المكون الفردي قابلة للمقارنة وأن جزيئات المكونات المختلفة تختلف عن بعضها البعض في الوزن والخصائص.
- وأن الجسيمات لا يمكن صنعها أو القضاء عليها ، وتتكون هذه المادة من ارتباط الجسيمات ببعضها البعض. [2] في عام 1897 م
- أظهر الباحث طومسون ، رائد الإلكترون ، أنه يمكن فصل الجزيء ، وفي نفس الوقت تقريبًا ، قدم طومسون نموذجًا لكعكة الزبيب.
- والتي تتناول الذرة على أنها كرة مشحونة تعمل على تشتيت الجسيمات سالبة الشحنة (الإلكترونات) بشكل قاطع.
- يُدهن الزبيب على الكعكة ، وبالتالي فإن الذرة لها شحنة مكافئة.
- في عام 1911 ، وزع الباحث رذرفورد فرضيته النووية التي تشير إلى أن الجسيم يتكون من نواة صغيرة مشحونة بالتأكيد.
- تدور الإلكترونات حوله ويكون جزء كبير من مساحة الذرة شاغرا.
- في هذه المرحلة شرح الباحث نيلز بور خصائص الإلكترونات ، وبعده جاء الباحث إروين إروين شرودنجر الذي بنى النموذج الكمي للذرة.
- والباحث Werner Heisenberg ، الذي ذكر أن مساحة الإلكترون وسرعته لا يمكن “معرفتهما في وقت واحد”.
- ثم اكتشف الباحثان (المستقلان) Murray Gell-Mann و George Zweig (George Zweig) أن البروتونات والنيوترونات مكونة من الكواركات.
خصائص الجزيء
- توصف الذرات بخصائص قليلة ، منها: الرقم النووي للمكون هو عدد البروتونات في نواة الجسيم ، والتي تحدد الخصائص الهيكلية للمكون.
1- جسيم متعادل
- إنه جزيء يتساوى فيه عدد البروتونات مع عدد الإلكترونات.
2- الكتلة النووية
- المكون هو عدد البروتونات والنيوترونات في النواة ، مقاسة بالوحدات (الكتلة النووية).
- وحدة الكتلة النووية تساوي نصف كتلة جزيء الكربون.
- الكتلة النووية ليست بالضبط كتلة الجزيء ، لأن كتلة الجزيء تتكون من كتلة النواة المستقلة عن كتلة الإلكترونات.
- إنها كتلة صغيرة على عكس كتلة البروتونات والنيوترونات ، ولكل مكون منها العديد من النظائر.
- إنها أنواع من المكونات المركبة التي لها عدد نووي مماثل (عدد البروتونات).
- ومع ذلك ، فإنها تختلف في الكتلة النووية بسبب الاختلاف في عدد النيوترونات ، والخصائص الهيكلية للمكون وشريكه لا تتعارض مع بعضها البعض.
- تشق الإلكترونات طريقها في دوائر حول النواة بسبب القوى الإغوائية التي تظهر بين البروتونات المشحونة بشدة والإلكترونات المقابلة.
3- دوائر الإلكترونات حول النواة
- في الوقت نفسه ، يدور حول نفسه ، ويعرف هذا الأعجوبة باسم عجائب الغزل ، وهذا يخلق لقطة جذابة بمقياس 9.28 × 10-24: [3].
- تقع الإلكترونات في مستويات تقدمية تسمى مستويات الطاقة ، ويمكن لكل مستوى تحديد رقم معين.
- بين الإلكترونات ، المستوى الرئيسي يربط إلكترونين ، بينما المستوى الثاني يمكن أن يربط ثمانية إلكترونات.
- تصل الذرات إلى موضع ثابت ، إما أن تفقد أو تكتسب أو تشارك الإلكترونات.
- عادةً ما يتم إزاحة الذرات التي تحتوي على دوائرها ، حيث تفقد الذرات الأخيرة إلكترونًا واحدًا أو إثنين أو ثلاثة إلكترونات عن طريق الاتصال بجسيم يحتوي على خمسة أو ستة أو سبعة إلكترونات في دائرته الأخيرة.
- بشكل عام ، تكتسب الذرات التي تحتوي على خمسة أو ستة أو سبعة إلكترونات في دائرتها الأخيرة إلكترونات.
- بينما يرتبط بالجسيمات التي تحتوي على إلكترون واحد أو إثنين أو ثلاثة إلكترونات في دائرتها الأخيرة.
- الذرات التي تحتوي على أربعة إلكترونات في دوائرها الخارجية لن تكتسب أو تفقد إلكترونات بشكل عام.
قوى الاتصال
- تتشكل القوى الداعمة بين أجزاء القلب كعنصر من عناصر التعاون القوي. روابط كوارك تعاونية قوية.
- التي تشكل البروتونات والنيوترونات ، فإن القوى الذرية التي تحكم البروتونات والنيوترونات أكثر هشاشة من المواد الصلبة المتعاونة.
- تعمل الطاقة الذرية ضمن مسافات قليلة بين البروتونات والنيوترونات ، ولهذا السبب نسمي هذين الجسيمين في النواة بالنواة.
- تتغلب القوة الذرية على التنافر بين البروتونات ، والذي ينتج داخل النواة بتأثير القوة الكهرومغناطيسية ، فتظل النواة سليمة.
- نظرًا للإيجاز الفعلي لمحرك الإمساك الذري ، فإنه يتناقص بسرعة مع توسع المسافة (انظر إمكانات يوكاوا).
- وفقًا لهذه الخطوط ، تكون النواة النووية ثابتة إذا كان حجمها لا يتجاوز حجمًا معينًا.
نواة الرصاص 208
- إنها أثقل نواة مستقرة معروفة لنا (لا تظهر عفن ألفا ولا عفن بيتا) وتأتي النوى الكاملة في نواة 208 الرصاص من عدد 82 بروتونًا و 126 نيوترونًا.
- أما بالنسبة للنواة الأكبر من الرصاص 208 ، فهي محفوفة بالمخاطر وتظهر عجائب النشاط الإشعاعي ، مثل تعفن مصدر نطاق ألفا أو بيتا.
- كلما كانت الكتلة المركزية أكثر بروزًا وكلما كان الرصاص 208 أكثر وضوحًا ، كلما كان نصف عمره محدودًا ، كلما زاد انفصاله عن الحالة المتماسكة.
- وجدنا أن البزموت -209 مستقر فيما يتعلق بعفن بيتا ، لكن تعفن ألفا له نصف عمر طويل للغاية كما يقاس بعمر الكون.
- في عام 1934 بدأ الباحثون بدراسة فكرة الحفاظ على القوى الذرية بعد إيجاد النيوترونات ، واتضح أن نواة الجسيم تتكون من البروتونات والنيوترونات.
- تم قبوله في ذلك الوقت أن القوة القابضة الذرية تنتقل من خلال جزيء بدائي يسمى الميزون (وبالمثل حيث يتم تجميع الجسيمات معًا بواسطة الإلكترونات لتشكيل الذرات).
- في ذلك الوقت ، ذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك من خلال فحص واستناد إلى اقتناعنا من سبعينيات القرن الماضي بأن هذه الميزونات هي كواركات وغلوونات تتحرك بين النيوكليونات ، والتي تتكون في البداية من كواركات وغلوونات.
- أدى هذا النموذج إلى توضيح قوة التثبيت الذري التي تربط النوكليونات معًا في النواة النووية.
- إنها مهمة فقط للتواصل القوي ، وهي القوة الأساسية التي ندركها للتعامل مع توصيل الكواركات في النيوكليونات.