Ատոմային միջուկի կառուցվածքը `ուսումնասիրության պատմությունը եւ ժամանակակից հատկությունները

Ատոմային միջուկի կառուցվածքը ժամանակակից գիտության ամենակարեւոր հարցերից մեկն է: Այս դաշտում անընդհատ արտադրված փորձերը թույլ են տալիս գիտնականներին որոշել ոչ միայն բարձր մակարդակի ճշգրտությամբ, թե ինչն է ատոմն ինքնուրույն, այլեւ ակտիվորեն օգտագործում է տարբեր ոլորտներում ձեռք բերված գիտելիքները եւ նորագույն զենքի ստեղծումը:

Մոլորակի ամեն ինչի կառուցվածքի հարցը հետաքրքրված է գիտնականներից, քանի որ ժամանակի վաղեմությունը: Այսպիսով, հին Հունաստանում որոշ գիտնականներ հավատում էին, որ իր կառուցվածքում միակ եւ անբաժանելի է, եւ նրանց հակառակորդները պնդում էին, որ հարցը բաժանելի է եւ բաղկացած է ամենափոքր մասնիկներից `ատոմներից, ուստի տարբեր օբյեկտների հատկությունները տարբեր են միմյանցից:

Մոլեկուլների կառուցվածքի ուսումնասիրության առաջընթացը տեղի ունեցավ XVIII դարում, երբ Մ.Վ. Lomonosov, L. Lavoisier, D. Dalton, A.Avogadro- ը դրել են ատոմային-մոլեկուլային տեսության հիմքերը, ըստ որի, բնույթով ամեն ինչ բաղկացած է մոլեկուլներից, եւ որոնք իրենց հերթին կազմված են անբաժանելի մասնիկներից `ատոմների, որոնց փոխազդեցությունը որոշում է միմյանց հետ Տարբեր նյութերի հիմնական հատկությունները:

Մոլեկուլների եւ ատոմների կառուցվածքի ուսումնասիրության նոր փուլ սկսվեց 19-րդ դարի վերջում, երբ Է. Ռութերֆորդը եւ մի շարք այլ գիտնականներ բացահայտեցին հայտնագործությունները, որոնց արդյունքում ատոմի կառուցվածքը եւ ատոմային կորիզը հայտնվեցին ամբողջովին նոր լույսի ներքո: Այսպիսով, պարզվեց, որ ատոմը բոլորովին անբաժանելի մասնիկ չէ, ընդհակառակը, այն բաղկացած է նույնիսկ փոքր բաղադրիչներից. Միջուկը եւ էլեկտրոնները, որոնք շարժվում են դրա շուրջ բարդ արբանյակների մեջ: Ատամի ընդհանուր չեզոքությունը հանգեցրեց այն եզրակացության, որ բացասական լիցք ունեցող էլեկտրոնները պետք է հավասարակշռված լինեն դրական լիցք ունեցող տարրերով: Հետագայում պարզվեց, որ նման տարրեր գոյություն ունեն. Դրանք կոչվում են α-մասնիկներ կամ պրոտոններ:

Ժամանակակից գիտական գիտելիքները թույլ են տալիս պնդել, որ ատոմային միջուկի կառուցվածքը շատ ավելի բարդ է, քան թվում էր նույնիսկ հարյուր տարի առաջ: Այսպիսով, այսօր հայտնի է, որ ատոմի միջուկը ներառում է ոչ միայն պրոտոններ, այլեւ մասնիկները, որոնք չունեն գեներալ նեյտրոններ: Նեյտրոնային պրոտոնները միասին կոչվում են նուկլոններ: Քանի որ նեյտրոնային զանգվածը կազմում է ընդամենը 0,14% ավելի բարձր պրոտոնի զանգվածից, այն սովորաբար հաշվի չի առնվել հաշվարկներում:

Միջուկի չափը 10-12 եւ 10-13 սմ է: Չնայած այն հանգամանքին, որ ատոմային զանգվածի ավելի քան 95% -ը կենտրոնացած է միջուկում, ատոմի չափը հարյուր հազար անգամ ավելի է, քան միջուկի չափը:

Ատոմային միջուկի կառուցվածքը բնութագրող հիմնական քանակական հատկությունները կարող են արդյունահանվել D.I. պարբերական աղյուսակից: Մենդելեեւի համալսարան: Ինչպես հայտնի է, միջուկում գտնվող պրոտոնների քանակը հավասար է դրա շուրջ պտտվող էլեկտրոնների գումարին եւ համապատասխանում է տարրերի աղյուսակում թվային թվին: Նեյտրոնների քանակն իմանալու համար անհրաժեշտ է տարրերի ընդհանուր զանգվածից հանել սերիական համարը եւ այն ամբողջությամբ վերցնել: Այնպիսի նյութեր, որոնցում պրոտոնների քանակը համընկնում է, եւ նեյտրոնների քանակը տարբեր է, կոչվում են изотоп.

Միջուկի կառուցվածքը ուսումնասիրող գիտնականների կողմից տրված ամենակարեւոր հարցերից մեկը պրոտոնները պահող ուժերի հարցն էր, քանի որ նույն մեղադրանքով նրանք պետք է ջղաձգվեն: Քանի որ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, միջուկում գտնվող պրոտոնների միջեւ հեռավորությունները այնքան փոքր են, որ նրանց միջեւ ցնցումները պարզապես չեն առաջանում: Ավելին, պրոտոնների միջեւ տեղակայված բիոնները նպաստում են սերտ փոխազդեցությանը եւ վերջինիս միմյանց անընդհատ ներգրավմանը:

Ատոմային միջուկի կառուցվածքը դեռեւս բազմաթիվ գաղտնիքներ է պարունակում: Նրանց լուծումը ոչ միայն օգնում է մարդկությանը ավելի լավ հասկանալ շրջակա աշխարհի կառուցվածքը, այլ նաեւ որակապես բեկումնացնել գիտության եւ տեխնոլոգիաների մեջ: