ify"> Субатомні частинки.
Хоча слово атом в первинному значенні позначало частинку, яка не ділиться на менші частини, згідно науковим уявленням він складається з більш дрібних частинок, званих субатомними частинками. Атом складається з електронів, протонів, всі атоми, крім водню - 1, містять також нейтрони.
Електрон є найлегшою зі складових атом частинок з масою 9,11 · 10? 31 кг, негативним зарядом і розміром, занадто малим для вимірювання сучасними методами. Протони мають позитивним зарядом і в 1836 разів важче електрона (1,6726 · 10? 27 кг). Нейтрони не володіють електричним зарядом і в 1839 разів важче електрона (1,6929 · 10? 27 кг).
При цьому маса ядра менше суми мас складових його протонів і нейтронів через ефект дефекту маси. Нейтрони і протони мають порівнянний розмір, близько 2,5 · 10? 15 м, хоча розміри цих часток визначені погано.
У стандартній моделі елементарних частинок як протони, так і нейтрони складаються з елементарних частинок, які називаються кварками. Поряд з лептона, кварки є однією з основних складових матерії. І перші і другі є ферміонами. Існує шість типів кварків, кожен з яких має дробовий електричний заряд, рівний +2? 3 або? 1? 3 елементарного. Протони складаються з двох u-кварків і одного d-кварка, а нейтрон - з одного u-кварка і двох d-кварків. Ця відмінність пояснює різницю в масах і зарядах протона і нейтрона. Кварки пов'язані між собою сильними ядерними взаємодіями, які передаються глюонами.
Електрони в атомі.
При описі електронів в атомі в рамках квантової механіки зазвичай розглядають розподіл ймовірності в 3n-мірному просторі для системи n електронів.
Електрони в атомі притягуються до ядра, між електронами також діє кулонівська взаємодія. Ці ж сили утримують електрони всередині потенційного бар'єру, навколишнього ядро. Для того щоб електрон зміг подолати тяжіння ядра, йому необхідно отримати енергію від зовнішнього джерела. Чим ближче електрон знаходиться до ядра, тим більше енергії для цього необхідно.
Електронам, як і іншим часткам, властивий корпускулярно-хвильовий дуалізм. Іноді кажуть, що електрон рухається по орбіталі, що невірно. Стан електронів описується хвильовою функцією, квадрат модуля якої характеризує щільність ймовірності перебування частинок в даній точці простору в даний момент часу, або, в загальному випадку, оператором щільності. Існує дискретний набір атомних орбіталей, яким відповідають стаціонарні чисті стану електронів в атомі.
Кожній орбіталі відповідає свій рівень енергії. Електрон може перейти на рівень з більшою енергією, поглинувши фотон. При цьому він опиниться в новому квантовому стані з більшою енергією. Аналогічно, він може перейти на рівень з меншою енергією, випромінюючи фотон. Енергія фотона при цьому буде дорівнює різниці енергій електрона на цих рівнях (див .: постулати Бора). [Савінкіна, Логінова, +2009]
Атомне ядро ??- центральна частина атома, у якій зосереджена основна його маса (більше 99,9%). Ядро заряджена позитивно, заряд ядра визначає хімічний елемент, до якого відносять атом. Розміри ядер різних атомів становлять кілька фемтометрів, що в більш ніж в 10 000 разів менше розмірів самого атома.
Атомне ядро ??складається з нуклонів - позитивно заряджених протонів і нейтральних нейтронів, які пов'язані між собою при помощісільного взаємодії. Протон і нейтрон володіють власним моментом кількості руху (спіном), рівним lt; # 14 src= doc_zip9.jpg / gt;- Це число дорівнює порядковому номеру елемента, до якого відноситься атом, в таблиці Менделєєва. Кількість протонів в ядрі визначає структуру електронної оболонки нейтрального атома і, таким чином, хімічні властивості відповідного елемента. Кількість нейтронів в ядрі називається його ізотопічним числом. Ядра з однаковим числом протонів і різним числом нейтронів називаються ізотопами. Ядра з однаковим числом нейтронів, але різним числом протонів - називаються ИЗОТОНА. Терміни ізотоп і Ізотон використовуються також стосовно до атомам, що містить зазначені ядра, а також для характеристики нехімічних різновидів одного хімічного елемента. Повна кількість нуклонів в ядрі називається його масовим числом () і приблизно дорівнює середній масі атома, зазначеної в таблиці Менделєєва. Нукліди з однаковим масовим числом, але різним протон-нейтронним складом прийнято називати изобарами.
1. Як і будь квантова система, ядра можуть перебувати в метастабільному збудженому стані, причому в окремих випадках час життяТакою стану обчислюється роками. Такі збуджені стани ядер називаються ядерними ізомерами. [Бор, Моттельсон. 1971-1977.]
Ізотопи - різновиди атомів (і ядер) якого-небудь хімічного елемента, які мають однаковий атомний номер, але при цьому різні...
