Что находится внутри атомного ядра?
Физика
08.10.2020
2 660 3 минут чтения
Протоны и нейтроны – знаменитые тяжелые частицы ядра атома. Ядро значительно меньше атома, но очень плотное и тяжелое. Электроны вращаются вокруг ядра на большом расстоянии, создавая значительное пустое пространство в атоме. Является ли тяжелое ядро компактно заполненным твердыми частицами? Нет. Ядро также имеет значительное пустое пространство внутри.
Большая часть массы атома сосредоточена в его ядре. Ядро атома окружено чрезвычайно маленькими и легкими электронами, которые вращаются в атоме, но не нарушают значительного пустого пространства между ядром и границами атома. Чтобы получить четкое изображение ядра атома, нужно сначала знать, что происходит с электронами и остальной частью атома.
Электроны вокруг ядра атома
Электроны имеют свои специфические орбиты, а именно: S, P, D, F, а затем G.
Каждая орбита представляет собой сферическую оболочку, и имена выводятся из спектра испускаемого света из этих оболочек, описывающих характер спектральных линий. Другой факт об электронах заключается в том, что они находятся везде, что позволяют квантовые законы.
В атоме углерода, например, шесть электронов. Два из них занимают сферическую оболочку в центре атома, а остальные четыре распределены в смеси сферических оболочек и трехлопастных оболочек. Таким образом, ядро окружено чем-то вроде облаков отрицательного заряда, а электроны находятся везде, где только могут быть, но не заполняют пустые пространства. Электроны помогают создавать молекулы.
Электронные связи между атомами
Если два атома углерода подходят достаточно близко, их ближайшие электроны взаимодействуют и образуют одинарную связь. Эта связь в химии называется сигма-связью. Затем облака изгибаются и соединяются, создавая “Пи-связь”, которая выглядит как деревья, соединяющие верхние ветви над улицей.
Связи становятся все более и более сложными в различных ситуациях, и это выходит за рамки данной статьи. Тем не менее одна вещь остается постоянной во всех этих связях: электроны все еще рассеяны в относительно огромном облаке вокруг очень плотного ядра, и там все еще много пустого пространства. Электрические поля и электронные облака удерживают эту огромную пустоту вместе. Что же тогда находится внутри ядра атома?
Протоны и нейтроны
Ядро атома состоит из протонов, открытых в 1920 году Эрнестом Резерфордом, и нейтронов, открытых в 1932 году Джеймсом Чедвиком. И протоны, и нейтроны подобны маленьким сферам радиусом 10-15 м, или квадриллионной метра. Обе частицы каким-то образом склеены в ядре.
Когда атом нагревается, он излучает видимый свет, но когда ядро нагревается, оно испускает гамма-лучи. Гамма в 100 000 или даже в миллион раз более энергична, чем видимый свет. Многие модели пытаются описать поведение частиц ядра, но модель оболочки до сих пор была наиболее успешной.
Она помещает протоны и нейтроны в различные энергетические оболочки для описания гамма-излучения. Значит ли это, что протоны и нейтроны – это твердые маленькие шарики?
Внутри протонов и нейтронов
В 1950-х годах наука поняла, что протоны и нейтроны состоят из более мелких частиц. Несколько лет спустя, в 1964 году, американский физик Мюррей Гелл-Манн представил кварки. Он не знал, сколько типов кварков существует, но сегодня открыто по крайней мере шесть кварков: верхний (символ uα), нижний (символ dα), странный (символ sα), очарованный (символ cα), красивый (символ bα) и истинный (символ tα).
Кварки – это частицы внутри протонов и нейтронов, они бывают разных типов.Верхние и нижние кварки находятся внутри протонов и нейтронов. Остальные четыре имеют очень короткий срок службы и их можно найти только в ускорителях частиц. Протон содержит два верхних кварка и один нижний кварк. С другой стороны, нейтрон имеет один верхний кварк и два нижних кварка.
Что держит эти кварки вместе в одной фемтометрической сфере – самая сильная сила обнаружена до сих пор: сильная сила.
Если рассматривать протон как баскетбольный мяч, каждый кварк будет меньше песчинки. Следовательно, большая часть протона и нейтрона также является пустым пространством, в то время как кварки перемещаются со скоростью, близкой к скорости света.
Маленькие ядра удерживают частицы настолько малы, что наше самое мощное и самое точное оборудование не может их видеть. В то же время они обладают самой сильной силой, когда-либо существовавшей в пустых пространствах и сверхмалых частицах, называемых кварками.
Общие вопросы об атомном ядре
Вопрос: Что находится в ядре атома?
Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Протоны несут положительный заряд, равный электронам, вращающимся вокруг, а нейтроны не несут заряда, но весят столько же, сколько протоны.
Вопрос: Какова функция ядра атома?
Ядро атома создает силу, необходимую для того, чтобы держать атом вместе и в порядке.
Это самая тяжелая часть атома и очень плотная. Размер ядра по отношению ко всему атому подобен мячу на футбольном поле.
Вопрос: Ядро атома нейтрально?
Ядро атома несет положительный электрический заряд. Однако атом нейтрален, поскольку количество электронов с отрицательным зарядом равно количеству протонов в ядре.
Ядро атома – это плотное и тяжелое ядро атома с положительным зарядом. Оно значительно меньше атома, но намного тяжелее его остального.
Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram
Положительная Часть Атома ответы – CodyCross Guru
Положительная Часть Атома ответы. Обновленные и проверенные решения для всех уровней CodyCross На дворе 70-е группа 334
Ответ
Положительная часть атома Ответ
П Р О Т О Н
Стихотворение Александра Блока
Печатный Сборник Норм Права Одной Отрасли
CodyCross На дворе 70-е группа 334
CodyCross На дворе 70-е группа 334 ответы
| определение | Ответ |
|---|---|
| Проблесковая Лампа На Полицейской Машине | маячок |
| Спорт Номер Один На Территории Индии | крикет |
| Печатный Сборник Норм Права Одной Отрасли | кодекс |
| Положительная Часть Атома | протон |
| Стихотворение Александра Блока | ЭСКИЗ |
| Стол Для Растирания Красок В Типографии | кипсей |
| Отверстие В Двери На Уровне Лица Человека | глазок |
| Морская Обладательница Волшебного Голоса Из Мифов | сирена |
| Его Тургруппа Погибла На Перевале В Горах | дятлов |
| Южное Растение С Колючками Вместо Листьев | кактус |
| Ценовая Приманка | скидка |
| Говорящее Животное Из Валаама | ослица |
| Островное Государство Со Столицей В Кингстоне | ямайка |
| Растение, Которое В Голодные Годы Добавляли В Хлеб | лебеда |
| Древняя Цивилизация На Реке Нил | |
| Поспешность, Спешка | ТОРОПЬ |
| Торжество, Празднование Годовщины | юбилей |
следующий
Планета Земля Подводный мир Изобретения Времена года В цирке Транспорт Кулинарное искусство Спорт Фауна и Флора Древний Египет Парк развлечений Средневековье Париж Казино В библиотеке Научная лаборатория Зоомагазин Нью-Йорк, Нью-Йорк! В кинотеатре Прекрасный Рим Дикий Запад В аэропорту На ферме Лондон В универмаге Показ мод На курорте Удивительная Япония Концертный зал Телестудия Дом, милый дом Круизный лайнер Греция Мир маленьких вещей Путешествуем на поезде Музей искусств Аквапарк Тур по Бразилии Восьмидесятые Время СПА Приключения в кемпинге Поездка в Испанию Вымышленный мир Исполнительские искусства
Изучите части атома
Эта запись была опубликована автором Anne Helmenstine (обновлено )
Три основные части атома — протоны, нейтроны и электроны.
Атом является основным строительным блоком материи. Атомы объединяются, образуя чистые элементы, соединения и сложные формы, такие как компьютеры и телефоны. Атомы являются наименьшими частицами материи, которые не могут быть далее подразделены с помощью химических средств. Чтобы понять, как атомы взаимодействуют друг с другом, вам сначала нужно понять основные части атома. Есть 3 основных компонента атомов:
- Протоны – Количество протонов в атоме часто обозначается буквой Z. Каждый протон несет положительный электрический заряд. Количество протонов определяет тип атома. Например, элемент с 1 протоном — это водород. Один с 2 протонами – это гелий. Количество нейтронов и электронов не имеет никакого отношения к типу атома. На самом деле атому не нужно даже нейтронов или электронов.
Самая распространенная форма водорода состоит из одного протона и ничего больше. Протон состоит из составных элементарных частиц: 2 верхних кварка и 1 нижнего кварка. - Нейтроны . Количество нейтронов в атоме обычно обозначается буквой N. Нейтрон примерно такого же размера, как протон, но электрически нейтрален. Каждый нейтрон состоит из 1 верхнего кварка и 2 нижних кварков.
- Электроны – Электроны чрезвычайно малы по сравнению с протонами или нейтронами. Масса электрона составляет всего 1/1836 массы протона. Каждый электрон несет отрицательный электрический заряд. Каждый электрон состоит из одной элементарной частицы.
Самая распространенная форма водорода состоит из одного протона и ничего больше. Протон состоит из составных элементарных частиц: 2 верхних кварка и 1 нижнего кварка.Атомное массовое число атома обозначается символом А и равно сумме числа протонов и нейтронов или Z + N.
Ядро и электронная оболочка
Части каждого атома расположены так, что образуют центральное ядро или атомное ядро и внешний набор электронных оболочек.
- Атомное ядро . Протоны и нейтроны вместе называются нуклонами, потому что они связываются вместе, образуя ядро каждого атома.
- Электронное облако — Электронные оболочки описывают области, в которых наиболее вероятно находится электрон. Самая внутренняя оболочка, К-оболочка, содержит до 2 электронов. Следующая оболочка, L-оболочка, содержит до 8 электронов. В действительности электроны быстро вращаются вокруг ядра атома, но у них нет четко определенной орбиты, как у Земли вокруг Солнца. Электрон может находиться где угодно (в том числе, на короткое время, внутри ядра). Высокая кинетическая энергия частиц образует своего рода внешний слой или облако вокруг атома. Атомы кажутся твердыми, как маленькие шарики, из-за движения электронов. Это похоже на то, как лопасть вентилятора выглядит как сплошной диск, когда вентилятор находится в движении.
Протоны и нейтроны вместе называются нуклонами, потому что они связываются вместе, образуя ядро каждого атома.Противоположности притягиваются
Разноименные электрические заряды притягиваются друг к другу, поэтому протоны и электроны притягиваются друг к другу.
Они не встречаются, потому что электроны движутся слишком быстро. Это как Луна и Земля. Луна притягивается к Земле под действием гравитации, но два тела не сталкиваются друг с другом из-за своего движения. Луна постоянно падает вокруг Земли, как электроны падают вокруг ядра атома.
Ионы и изотопы
Ионы и изотопы образуются при изменении количества различных частей атома.
Ионы – Ион образуется, когда число электронов отличается от числа протонов. Если протонов больше, чем электронов, образуется положительно заряженный ион, называемый катионом . Если электронов больше, чем протонов, то суммарный заряд отрицательный и вид называется анионом . Ионы могут образовываться из отдельных атомов или связанных групп атомов. Ион, состоящий из одного атома, называется атомарным ионом.
Изотопы – Изотопы – это атомы с одинаковым количеством протонов, но разным количеством нейтронов. Существуют стабильные изотопы, в которых количество протонов и нейтронов остается неизменным во времени, или радиоизотопы.
Радиоизотоп — это нестабильный или радиоактивный изотоп, который распадается на более стабильный изотоп, высвобождая энергию, а иногда и частицы.
Что такое атом?
Версия для печати
Атом считается основным строительным блоком материи. Все, что имеет массу, другими словами, все, что занимает пространство, состоит из атомов. Хотя первоначально его название относилось к частице, которую уже невозможно разделить, — к самой маленькой из возможных частиц, — теперь мы знаем, что каждый атом обычно состоит из более мелких частиц. Учитывая, что эти частицы составляют атомы, их часто называют субатомными частицами. Существуют три субатомные частицы: протоны, нейтроны и электроны.
Две субатомные частицы имеют электрические заряды: протоны имеют положительный заряд, а электроны – отрицательный. Нейтроны, с другой стороны, не имеют заряда. Основное правило состоит в том, что частицы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга, а частицы с противоположными зарядами притягиваются друг к другу.
Таким образом, как противоположные концы магнита, протоны и электроны притягиваются друг к другу. Точно так же, когда вы испытываете сопротивление, пытаясь соединить одни и те же концы двух магнитов, протоны отталкиваются от других протонов, а электроны отталкиваются от других электронов.
Ядро (или центр) атома состоит из протонов и нейтронов. Количество протонов в ядре, известное как «атомный номер», в первую очередь определяет место этого атома в периодической таблице. Количество протонов в ядре также во многом определяет характеристики атома, например, газа или металла.
Два атома с одинаковым числом протонов в ядрах принадлежат к одному и тому же элементу. Элемент, такой как водород, кислород или железо, — это вещество, которое нельзя расщепить — кроме ядерной реакции — ни на что другое. Иными словами, один элемент не может превратиться в другой (опять же, за исключением ядерных реакций).
Хотя количество протонов в элементе одинаковое, количество нейтронов может варьироваться от атома к атому.
Количество нейтронов определяет, каким изотопом является атом. Это важно для NRC, потому что количество нейтронов по отношению к протонам определяет стабильность ядра, а некоторые изотопы подвергаются радиоактивному распаду. Хотя радиоактивный распад может происходить по-разному, проще говоря, это процесс распада нестабильных атомов с высвобождением частиц (и энергии).
Вообще говоря, атомы с примерно одинаковым количеством протонов и нейтронов более устойчивы к распаду.
Ядро атома окружено облаком электронов. Помните, что электроны отрицательно заряжены и притягиваются к положительно заряженным протонам ядра. Атом считается электрически нейтральным, если он имеет равное количество протонов и электронов. Если атом имеет разное количество электронов и протонов, он называется ионом.
Важно знать, что электроны могут передаваться от одного атома к другому или даже распределяться между атомами (позволяя атомам связываться друг с другом). Эти связи позволяют образовывать молекулы, соединения атомов (в том числе разных элементов).