A estrutura do núcleo atômico é uma das questões mais fundamentais da ciência moderna. Experimentos constantes nessa área permitiram aos cientistas não apenas determinar com alto grau de precisão o que é um átomo, mas também usar ativamente o conhecimento adquirido em várias indústrias e na criação das armas mais recentes.
A questão da estrutura de tudo no planeta tem sido de interesse dos cientistas desde tempos imemoriais. Assim, mesmo na Grécia Antiga, alguns cientistas acreditavam que a matéria era una e indivisível em sua estrutura, enquanto seus oponentes insistiam que a matéria era divisível e consistia nas menores partículas - átomos, portanto, as propriedades de vários objetos diferem muito umas das outras.
Um avanço no estudo da estrutura das moléculas ocorreu no século 18, quando M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro lançaram as bases da teoria atômico-molecular, segundo a qual tudo na natureza consiste em moléculas, e estas, por sua vez, são feitas departículas indivisíveis - átomos, cuja interação entre si determina as propriedades básicas de certas substâncias.
Uma nova etapa no estudo da estrutura de moléculas e átomos começou no final do século XIX, quando E. Rutherford e vários outros cientistas fizeram descobertas, como resultado da estrutura do átomo e o núcleo atômico apareceu sob uma luz completamente nova. Então, descobriu-se que o átomo não é uma partícula indivisível, pelo contrário, consiste em componentes ainda menores - o núcleo e os elétrons que se movem em torno dele em órbitas intrincadas. A neutralidade geral do átomo levou à conclusão de que os elétrons com carga negativa devem ser equilibrados por elementos com carga positiva. Como se viu mais tarde, tais elementos realmente existem: eles foram chamados de partículas ɑ, ou prótons.
O conhecimento científico moderno sugere que a estrutura do núcleo atômico é muito mais complicada do que parecia há cem anos. Então, hoje sabe-se que o núcleo de um átomo inclui não apenas prótons, mas também partículas que não possuem carga - nêutrons. Juntos, prótons e nêutrons são chamados de nucleons. Como a massa de um nêutron é apenas 0,14% maior que a massa de um próton, essa diferença geralmente é desprezada nos cálculos.
O tamanho do núcleo está entre 10-12 e 10-13 cm. Ao mesmo tempo, apesar de mais de 95% da massa do átomo estar concentrada no núcleo, o tamanho do próprio átomo é cem mil vezes maior que o tamanho do núcleo.
Básicocaracterísticas quantitativas que caracterizam a estrutura do núcleo atômico podem ser extraídas da tabela periódica de D. I. Mendeleiev. Como você sabe, o número de prótons no núcleo é igual à soma dos elétrons que giram em torno dele e corresponde ao número de série na tabela de elementos. Para descobrir o número de nêutrons, é necessário subtrair o número de série da massa total do elemento e arredondar para um número inteiro. As substâncias em que o número de prótons é o mesmo, mas o número de nêutrons é diferente, são chamados de isótopos.
Uma das perguntas mais importantes feitas pelos cientistas que estudaram a estrutura do núcleo foi a questão das forças que retêm os prótons, pois, tendo a mesma carga, eles devem se repelir. Estudos mostraram que as distâncias entre prótons no núcleo são tão pequenas que a repulsão entre eles simplesmente não ocorre. Além disso, os bíons, que estão localizados entre os prótons, contribuem para a interação próxima e a atração constante destes últimos entre si.
A estrutura do núcleo atômico ainda é repleta de muitos mistérios. Resolvê-los não apenas ajudará a humanidade a entender melhor a estrutura do mundo, mas também fará um avanço qualitativo na ciência e na tecnologia.
