Строение атомного ядра - Реферат

Строение атома ядраЭти частицы, называемые нуклонами, удерживаются в ядрах короткодействующими силами притяжения, возникающими за счет обменов мезонами, частицами меньшей массы. Так как атомы электрически нейтральны, они должны содержать кроме электронов положительно заряженную часть, которая была в дальнейшем названа ядром. Существование закономерной связи между всеми химическими элементами, ярко выраженное в периодической системе, наталкивает на мысль о том, что в основе всех атомов лежит нечто общее, что все они находятся в близком родстве друг с другом. Однако до конца 19 в. в химии господствовало метафизическое убеждение, что атом есть наименьшая частица простого вещества, последний предел делимости материи. Лишь в конце 19в. были сделаны открытия, показавшие сложность строения атома и возможность превращения при известных условиях одних атомов в другие.Понятие атома и основные принципы атомистической теории впервые были сформулированы в V-VIIIB. до нашей эры выдающимися представителями древнегреческого мира Демокритом, Левкиппом, Эпикуром. И лишь в XVII веке, когда химия выделилась в отдельную науку, многие ученые обратили свои взоры на атомизм. Используя параметры этих полей, ученый установил, что катодные лучи состоят из совершенно одинаковых частиц, определил отношение заряда частицы к ее массе и приближенно вычислил этот заряд. Их источником могли быть только атомы, из которых состоял катод. После получения экспериментальных доказательств (конец XIX, начало XX века) сложности строения атома: открытие фотоэффекта (испускание носителей электрического заряда с поверхности металлов при их освещении), катодных (поток отрицательно заряженных частиц - электронов, в трубке, в которой имеется катод и анод) и рентгеновских лучей (испускание веществами сильного электромагнитного излучения, подобного видимому свету, но более высокочастотного, при действии на эти вещества катодных лучей), радиоактивности (самопроизвольное превращение одного элемента в другой, при котором происходит испускание электронов, положительно заряженных и других частиц, а также рентгеновского излучения) было установлено, что атом состоит из отрицательно и положительно заряженных частиц, которые взаимодействуют между собой.Томсона атом - сгусток положительно заряженной материи, внутри - равномерно распределены электроны, а атом водорода представляет собой положительно заряженный шар, внутри которого электрон (рис.1а). Нагаока предложил "сатурнианскую модель" строения атома, предполагая, что атом подобен планете Сатурн - в центре ядро, окруженное кольцами, по которым движутся электроны (рис.1в). Еще одну модель предложил немецкий физик Филипп фон Ленард, согласно которой, атом состоит из нейтральных частиц крайне малых размеров (вследствие чего, большая часть атома - пустота), каждая из которых - электрический дуплет (рис.1г). Резерфорд предложил так называемую планетарную модель строения атома, похожую на строение солнечной системы (маленькое положительно заряженное ядро в центре атома, в котором заключена почти вся масса атома, вокруг которого по орбитам движутся электроны). Внутри атома имеется очень сильное электрическое поле, которое создается положительным зарядом, сконцентрированном в очень малом объеме.Атомное ядро - это центральная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов (которые вместе называются нуклонами). Резерфордом планетарная модель атома и экспериментальное наблюдение им ядер водорода, выбитых ? - частицами из ядер других элементов (1919-1920 гг.), привели ученого к представлению о протоне. Нейтрон - нестабильная частица: свободный нейтрон за время ~ 15 мин. распадается на протон, электрон и нейтрино - частицу, лишенную массы покоя. Согласно этой модели, ядро состоит из протонов и нейтронов. В ядре содержится 8 протонов и 8 нейтронов (Z=8, N=8, M=16), а по 2-м орбитам вокруг ядра движутся 8 электронов (рис.1). атомное ядро атом нейтронСтроение атомного ядра в современной науке основано на применении ядерных сил, якобы удерживающих протоны в ядре (более полная и подробная информация о строении ядра в современной физике приведена внизу страницы). Но такой подход не может быть осуществлен для атомных ядер, так как внутренней силы, способной удерживать протоны в ядре, нет. Общая теория взаимодействий дает альтернативное объяснение возможности существования в ядрах вблизи друг от друга положительно заряженных протонов. Открытие самопроизвольного распада атомов некоторых элементов, названное радиоактивностью, стало прямым доказательством сложности строения атома. В 1902 году английские ученые Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди доказали, что при радиоактивном распаде атом урана превращается в два атома - атом тория и атом гелия.

Оглавление

Введение

1. История развития атома

2. Модели строения атома

3. Состав атомных ядер

Заключение

Библиографический список