Ładunek jądra atomu zależy od ilości. Jądro atomowe: ładunek jądrowy

Kernel charge() lokalizuje pierwiastek chemiczny w tabeli D.I. Mendelejew. Liczba Z to liczba protonów w jądrze. Cl to ładunek protonu, którego wielkość jest równa ładunkowi elektronu.

Podkreślamy raz jeszcze, że ładunek jądrowy określa liczbę dodatnich ładunków elementarnych niesionych przez protony. A ponieważ atom jest ogólnie układem obojętnym, ładunek jądra określa również liczbę elektronów w atomie. I pamiętamy, że elektron ma ujemny ładunek elementarny. Elektrony w atomie są rozmieszczone na powłokach energetycznych i podpowłokach w zależności od ich liczby, dlatego ładunek jądra ma znaczący wpływ na rozkład elektronów w ich stanach. Liczba elektronów na ostatnim poziomie energii zależy od Właściwości chemiczne atom. Okazuje się, że ładunek jądra decyduje o właściwościach chemicznych substancji.

Obecnie przyjęło się oznaczać różne pierwiastki w następujący sposób: , gdzie X jest symbolem pierwiastka chemicznego w układzie okresowym, który odpowiada ładunkowi.

Pierwiastki, które mają takie same Z, ale różne masy atomowe (A) (oznacza to, że w jądrze ten sam numer protony, ale różne liczby neutronów) nazywane są izotopami. Tak więc wodór ma dwa izotopy: 1 1 H-wodór; 2 1 H-deuter; 3 1 H-tryt

Istnieją izotopy stabilne i niestabilne.

Jądra o tych samych masach, ale różnych ładunkach nazywane są izobarami. Izobary znajdują się głównie wśród ciężkich jąder oraz w parach lub triadach. Na przykład i .

Pierwszy pośredni pomiar ładunku jądrowego wykonał Moseley w 1913 roku. Ustalił zależność między częstotliwością charakterystyki promieniowanie rentgenowskie() i ładunek jądrowy (Z):

gdzie C i B są stałymi niezależnymi od elementu dla rozważanego szeregu promieniowania.

Ładunek jądra został bezpośrednio określony przez Chadwicka w 1920 roku podczas badania rozpraszania jąder atomu helu na filmach metalowych.

Skład rdzenia

Jądro atomu wodoru nazywa się protonem. Masa protonu to:

Jądro składa się z protonów i neutronów (zwanych łącznie nukleonami). Neutron odkryto w 1932 roku. Masa neutronu jest bardzo zbliżona do masy protonu. Neutron ładunek elektryczny nie ma.

Suma liczby protonów (Z) i liczby neutronów (N) w jądrze nazywana jest liczbą masową A:

Ponieważ masy neutronu i protonu są bardzo zbliżone, każdy z nich jest równy prawie jednostce masy atomowej. Masa elektronów w atomie jest znacznie mniejsza niż masa jądra, dlatego uważa się, że Liczba masowa jądro jest w przybliżeniu równe względnej masie atomowej pierwiastka po zaokrągleniu do najbliższej liczby całkowitej.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenie

Jądra są bardzo stabilnymi układami, dlatego protony i neutrony muszą być utrzymywane wewnątrz jądra za pomocą jakiejś siły. Co możesz powiedzieć o tych siłach?

Decyzja

Od razu można zauważyć, że siły wiążące nukleony nie należą do sił grawitacyjnych, które są zbyt słabe. Stabilności jądra nie da się wytłumaczyć obecnością sił elektromagnetycznych, ponieważ pomiędzy protonami, jako cząstkami niosącymi ładunki o tym samym znaku, może zachodzić tylko odpychanie elektryczne. Neutrony są elektrycznie obojętnymi cząstkami. Między nukleonami działaj specjalny rodzaj siły zwane siłami jądrowymi. Siły te są prawie 100 razy silniejsze niż siły elektryczne. Siły jądrowe to najpotężniejsze ze wszystkich znanych sił występujących w przyrodzie. Oddziaływanie cząstek w jądrze nazywamy silnym. Następną cechą sił nuklearnych jest to, że są one bliskiego zasięgu. Siły jądrowe stają się zauważalne dopiero w odległości rzędu cm, czyli w odległości wielkości jądra.

PRZYKŁAD 2

Ćwiczenie

Co minimalna odległość czy jądro atomu helu z energią kinetyczną równą energii zderzenia czołowego może zbliżyć się do nieruchomego jądra atomu ołowiu?

Decyzja

Zróbmy rysunek. Rozważmy ruch jądra atomu helu ( - cząstek) w polu elektrostatycznym, które tworzy nieruchome jądro atomu ołowiu. - cząsteczka porusza się w kierunku jądra atomu ołowiu z prędkością malejącą do zera, ponieważ siły odpychające działają między podobnie naładowanymi cząsteczkami. Energia kinetyczna, którą posiadała cząsteczka, zamieni się w potencjalną energię oddziaływania - cząstki i pola (), które tworzą jądro atomu ołowiu: Energię potencjalną cząstki w polu elektrostatycznym wyrażamy jako: gdzie jest ładunek jądra atomu helu; - napięcie pole elektrostatyczne, który tworzy jądro atomu ołowiu. Od (2.1) - (2.3) otrzymujemy:

Instrukcja

W tabeli D.I. Mendelejewa, jak w wielopiętrowym apartamentowiec„” pierwiastki chemiczne, z których każdy ma swoje własne własne mieszkanie. Tak więc każdy z elementów ma określony numer seryjny wskazany w tabeli. Numeracja pierwiastków chemicznych zaczyna się od lewej do prawej i od góry. W tabeli poziome wiersze nazywane są kropkami, a pionowe kolumny nazywane są grupami. Jest to ważne, ponieważ za pomocą numeru grupy lub okresu można również scharakteryzować niektóre parametry. atom.

Atom jest chemicznie niepodzielnym, ale jednocześnie składającym się z mniejszych części składowe, które obejmują (cząstki naładowane dodatnio), (cząstki naładowane ujemnie) (cząstki neutralne). luzem atom w jądrze (dzięki protonom i neutronom), wokół którego krążą elektrony. Ogólnie atom jest elektrycznie obojętny, to znaczy liczba dodatnich opłaty pokrywa się z liczbą ujemną, a zatem liczbą protonów i jest taka sama. ładunek dodatni jądra atom odbywa się tylko kosztem protonów.

Przykład nr 1. Określ opłatę jądra atom węgiel (C). Zaczynamy analizować pierwiastek chemiczny węgiel, koncentrując się na stole D.I. Mendelejewa. Węgiel jest w „mieszkaniu” nr 6. W związku z tym jądra+6 dzięki 6 protonom (cząstkom naładowanym dodatnio), które znajdują się w jądrze. Biorąc pod uwagę, że atom jest elektrycznie obojętny, oznacza to, że będzie również 6 elektronów.

Przykład nr 2. Określ opłatę jądra atom aluminium (Al). Aluminium ma numer seryjny - nr 13. W związku z tym opłata jądra atom aluminium +13 (ze względu na 13 protonów). Będzie też 13 elektronów.

Przykład nr 3. Określ opłatę jądra atom srebro (Ag). Srebro ma numer seryjny – nr 47. Stąd opłata jądra atom srebro + 47 (z powodu 47 protonów). Jest też 47 elektronów.

Uwaga

W tabeli DI Mendelejewa w jednej komórce podano dwie wartości liczbowe dla każdego pierwiastka chemicznego. Nie myl liczby atomowej i względnej masy atomowej pierwiastka

Atom pierwiastka chemicznego składa się z jądra oraz powłoka elektronowa. Jądro jest centralną częścią atomu, w której skupiona jest prawie cała jego masa. W przeciwieństwie do powłoki elektronowej jądro ma dodatni opłata.

Będziesz potrzebować

• Liczba atomowa pierwiastka chemicznego, prawo Moseleya

Instrukcja

Zatem, opłata jądra równa liczbie protonów. Z kolei liczba protonów w jądrze jest równa liczbie atomowej. Na przykład liczba atomowa wodoru wynosi 1, to znaczy jądro wodoru składa się z jednego protonu ma opłata+1. Liczba atomowa sodu wynosi 11, opłata jego jądra równa się +11.

W rozpadzie alfa jądra jego liczba atomowa jest zmniejszona o dwa przez emisję cząstki alfa ( jądra atom). W ten sposób liczba protonów w jądrze, które uległo rozpadowi alfa, jest również zmniejszona o dwa.
Rozpad beta może wystąpić na trzy różne sposoby. W przypadku rozpadu „beta-minus” emitowany neutron zamienia się w antyneutrino. Następnie opłata jądra za sztukę.
W przypadku rozpadu beta-plus proton zamienia się w neutron, pozyton i neutrino, opłata jądra zmniejsza się o jeden.
W przypadku przechwytywania elektronicznego opłata jądra zmniejsza się również o jeden.

Opłata jądra można również wyznaczyć z częstotliwości linii widmowych charakterystyczne promieniowanie atom. Zgodnie z prawem Moseleya: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, gdzie v jest charakterystycznym promieniowaniem widmowym, R jest stałą Rydberga, S jest stałą ekranowania, n jest główną liczbą kwantową.
Zatem Z = n*sqrt(v/r)+s.

Powiązane wideo

Źródła:

• Jak zmienia się ładunek jądrowy?

Atom to najmniejsza cząsteczka każdego pierwiastka, która ma swoje właściwości chemiczne. Zarówno istnienie, jak i budowa atomu były przedmiotem dyskusji i badań od czasów starożytnych. Stwierdzono, że budowa atomów jest podobna do budowy Układ Słoneczny: w centrum znajduje się jądro, które zajmuje bardzo mało miejsca, ale skupiło w sobie prawie całą masę; Wokół niego krążą "planety" - elektrony przenoszące ujemność opłaty. Jak znaleźć ładunek? jądra atom?

Instrukcja

Każdy atom jest elektrycznie obojętny. Ale ponieważ niosą negatywne opłaty muszą być zrównoważone przez przeciwstawne ładunki. I jest. Pozytywny opłaty przenosić cząstki zwane protonami znajdujące się w jądrze atomu. Proton jest znacznie masywniejszy niż elektron: waży aż 1836 elektronów!

Najprostszym przypadkiem jest atom wodoru pierwszego pierwiastka w układzie okresowym. Patrząc na tabelę, zobaczysz, że jest na pierwszej liczbie, a jej jądro składa się z jednego protonu, wokół którego krąży jedyny. Wynika, że jądra atom wodoru wynosi +1.

Jądra innych pierwiastków składają się już nie tylko z protonów, ale także z tak zwanych „neutronów”. Jak łatwo wywnioskować z samej nazwy, nie niosą one żadnego ładunku, ani ujemnego, ani dodatniego. Dlatego pamiętaj: bez względu na to, ile neutronów jest zawartych w atomie jądra wpływają tylko na jego masę, ale nie na jego ładunek.

Dlatego wielkość ładunku dodatniego jądra atom zależy tylko od tego, ile zawiera protonów. Ale ponieważ, jak już wskazano, atom jest elektrycznie obojętny, jego jądro musi zawierać taką samą liczbę protonów, krąży wokół jądra. Liczba protonów jest określona przez numer seryjny pierwiastka w układzie okresowym.

Rozważ kilka elementów. Na przykład sławny i witalny wymagany tlen znajduje się w „komórce” pod numerem 8. Dlatego jej jądro zawiera 8 protonów, a ładunek jądra będzie +8. Żelazo zajmuje „komórkę” o numerze 26, a zatem ma ładunek jądra+26. A metal - o numerze seryjnym 79 - będzie miał dokładnie taki sam ładunek jądra(79), ze znakiem +. W związku z tym atom tlenu zawiera 8 elektronów, atom - 26, a atom złota - 79.

Powiązane wideo

W normalnych warunkach atom jest elektrycznie obojętny. W tym przypadku jądro atomu składające się z protonów i neutronów jest dodatnie, a elektrony mają ładunek ujemny. Przy nadmiarze lub braku elektronów atom zamienia się w jon.

Instrukcja

Związki chemiczne może mieć charakter molekularny lub jonowy. Cząsteczki są również elektrycznie obojętne, a jony mają pewien ładunek. Tak więc cząsteczka amoniaku NH3 jest obojętna, ale jon amonowy NH4+ jest naładowany dodatnio. Wiązania w cząsteczce amoniaku utworzone przez typ wymiany. Czwarty atom wodoru jest dodawany zgodnie z mechanizmem donora-akceptora, to też jest wiązanie kowalencyjne. Amon powstaje, gdy amoniak reaguje z roztworami kwasów.

Ważne jest, aby zrozumieć, że ładunek jądra pierwiastka nie zależy od przemian chemicznych. Bez względu na to, ile elektronów dodasz lub zabierzesz, ładunek jądra pozostaje taki sam. Na przykład atom O, anion O- i kation O+ charakteryzują się tym samym ładunkiem jądrowym +8. W tym przypadku atom ma 8 elektronów, anion 9, kation - 7. Samo jądro można zmienić tylko poprzez przemiany jądrowe.

Najpopularniejszy typ reakcje jądrowe- rozpad radioaktywny, który może mieć miejsce w środowisko naturalne. Masę atomową pierwiastków ulegających takiemu rozpadowi ujęto w nawiasy kwadratowe. Oznacza to, że liczba masowa nie jest stała i zmienia się w czasie.

W układzie okresowym pierwiastków D.I. Srebro Mendelejewa ma numer seryjny 47 i oznaczenie „Ag” (argentum). Nazwa tego metalu prawdopodobnie pochodzi od łacińskiego „argos”, co oznacza „biały”, „błyszczący”.

Instrukcja

Srebro było znane ludzkości już w IV tysiącleciu p.n.e. W Starożytny Egipt nazywano go nawet „białym złotem”. Metal ten występuje w naturze zarówno w postaci natywnej, jak i w postaci związków, na przykład siarczków. Samorodki srebra są ciężkie i często zawierają zanieczyszczenia złota, rtęci, miedzi, platyny, antymonu i bizmutu.

Właściwości chemiczne srebra.

Srebro należy do grupy metali przejściowych i posiada wszystkie właściwości metali. Jednak aktywność srebra jest niewielka – w elektrochemicznych szeregach napięć metali znajduje się ono na prawo od wodoru, prawie na samym końcu. W związkach srebro najczęściej wykazuje stopień utlenienia +1.

W normalnych warunkach srebro nie reaguje z tlenem, wodorem, azotem, węglem, krzemem, ale z siarką tworząc siarczek srebra: 2Ag+S=Ag2S. Po podgrzaniu srebro oddziałuje z halogenami: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Rozpuszczalny azotan srebra AgNO3 służy do jakościowego oznaczania jonów halogenkowych w roztworze – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. Na przykład podczas interakcji z anionami chloru srebro daje nierozpuszczalny biały osad AgCl↓.

Dlaczego sztućce ciemnieją pod wpływem powietrza?

Powodem stopniowej produkcji wyrobów ze srebra jest to, że srebro reaguje z siarkowodorem zawartym w powietrzu. W efekcie na powierzchni metalu tworzy się warstwa Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

Od model planetarny struktury atomów, wiemy, że atom jest jądrem i krążącą wokół niego chmurą elektronów. Co więcej, odległość między elektronami a jądrem jest dziesiątki i setki tysięcy razy większa niż wielkość samego jądra.

Czym jest sam rdzeń? Czy jest to mała, twarda, niepodzielna kulka, czy składa się z mniejszych cząstek? Żaden mikroskop, który istnieje na świecie, nie jest w stanie wyraźnie pokazać nam, co dzieje się na tym poziomie. Wszystko jest za małe. Więc jak być? Czy można w ogóle studiować fizykę jądra atomowego? Jak poznać skład i cechy jądra atomowego, jeśli nie można go zbadać?

Ładunek jądra atomu

Dzięki szerokiej gamie pośrednich eksperymentów, formułowaniu hipotez i testowaniu ich w praktyce, metodą prób i błędów, naukowcom udało się zbadać strukturę jądra atomowego. Okazało się, że jądro składa się z jeszcze mniejszych cząstek. Wielkość jądra, jego ładunek i właściwości chemiczne substancji zależą od liczby tych cząstek. Ponadto cząstki te mają ładunek dodatni, który kompensuje ujemny ładunek elektronów atomu. Te cząstki nazywane są protonami. Ich liczba w stanie normalnym jest zawsze równa liczbie elektronów. Pytanie, jak określić ładunek jądra, już się nie stało.Ładunek jądra atomu w stanie neutralnym jest zawsze równy liczbie elektronów krążących wokół niego i jest przeciwny pod względem znaku do ładunku elektronów. A fizycy nauczyli się już określać liczbę i ładunek elektronów.

Budowa jądra atomowego: protony i neutrony

Jednak w trakcie dalszych badań pojawił się nowy problem. Okazało się, że protony, mające ten sam ładunek, w niektórych przypadkach różnią się masą dwukrotnie. Spowodowało to wiele pytań i niespójności. W końcu udało się ustalić, że skład jądra atomowego oprócz protonów obejmuje również cząstki, które są prawie równe masą protonów, ale nie mają żadnego ładunku. Te cząstki nazywane są neutronami. Wykrycie neutronów rozwiązało wszystkie niespójności w obliczeniach. W rezultacie protony i neutrony, jako elementy składowe jądra, nazwano nukleonami. Obliczanie dowolnych wartości związanych z charakterystyką rdzenia stało się znacznie łatwiejsze do zrozumienia. Neutrony nie biorą udziału w tworzeniu ładunku jądrowego, dlatego ich wpływ na właściwości chemiczne materii praktycznie nie przejawia się, jednak neutrony uczestniczą w tworzeniu masy jąder odpowiednio wpływają na właściwości grawitacyjne atomu jądro. Istnieje zatem pewien pośredni wpływ neutronów na właściwości materii, ale jest to niezwykle nieistotne.

Belkin I.K. Ładunek jądra atomowego i układ okresowy pierwiastków Mendelejewa // Kvant. - 1984. - nr 3. - S. 31-32.

Za specjalnym porozumieniem z redakcją i redakcją czasopisma „Kvant”

Współczesne idee dotyczące budowy atomu powstały w latach 1911-1913, po słynnych eksperymentach Rutherforda z rozpraszaniem cząstek alfa. W tych eksperymentach wykazano, że α - cząstki (ich ładunek jest dodatni), spadające na cienką metalową folię, są czasem odchylane pod dużym kątem, a nawet odrzucane. Można to wytłumaczyć jedynie faktem, że ładunek dodatni w atomie jest skoncentrowany w znikomej objętości. Jeśli wyobrazimy sobie to w postaci kuli, to, jak ustalił Rutherford, promień tej kuli powinien wynosić około 10 -14 -10 -15 m, czyli dziesiątki i setki tysięcy razy mniejsze rozmiary atom jako całość (~10 -10 m). Tylko w pobliżu tak małego ładunku dodatniego może być pole elektryczne zdolny do odrzucenia α - cząstka poruszająca się z prędkością około 20 000 km/s. Rutherford nazwał tę część atomu jądrem.

W ten sposób powstał pomysł, że atom dowolnej substancji składa się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanych elektronów, których istnienie w atomach ustalono wcześniej. Oczywiście, ponieważ atom jako całość jest elektrycznie obojętny, ładunek jądra musi być liczbowo równy ładunkowi wszystkich elektronów obecnych w atomie. Jeśli oznaczymy moduł ładunku elektronu literą mi(ładunek elementarny), następnie ładunek q i rdzenie powinny być równe q ja = Ze, gdzie Z jest liczbą całkowitą równą liczbie elektronów w atomie. Ale jaka jest liczba? Z? Jaka jest opłata? q ja rdzeń?

Z eksperymentów Rutherforda, które pozwoliły określić wielkość jądra, w zasadzie można określić wartość ładunku jądra. W końcu pole elektryczne, które odrzuca α -cząsteczka, zależy nie tylko od wielkości, ale także od ładunku jądra. A Rutherford naprawdę oszacował ładunek jądra. Według Rutherforda ładunek jądrowy atomu pierwiastka chemicznego jest w przybliżeniu równy połowie jego względnej masy atomowej ALE, pomnożone przez ładunek elementarny mi, tj

\(~Z = \frac(1)(2)A\).

Ale, co dziwne, prawdziwy ładunek jądra został ustalony nie przez Rutherforda, ale przez jednego z czytelników jego artykułów i raportów, holenderskiego naukowca Van den Broeka (1870-1926). To dziwne, bo Van den Broek nie był fizykiem z wykształcenia i zawodu, ale prawnikiem.

Dlaczego Rutherford, oceniając ładunki jąder atomowych, skorelował je z masami atomowymi? Faktem jest, że kiedy w 1869 roku stworzył D. I. Mendelejew układ okresowy pierwiastki chemiczne ułożył pierwiastki w porządku rosnącym ich względnych mas atomowych. A w ciągu ostatnich czterdziestu lat wszyscy przyzwyczaili się do tego, że najważniejszą cechą pierwiastka chemicznego jest jego względność masa atomoważe to właśnie odróżnia jeden element od drugiego.

Tymczasem to właśnie w tym czasie, na początku XX wieku, pojawiły się trudności z układem pierwiastków. W badaniu zjawiska radioaktywności odkryto szereg nowych pierwiastków promieniotwórczych. I wydawało się, że nie ma dla nich miejsca w systemie Mendelejewa. Wydawało się, że system Mendelejewa wymaga zmiany. Właśnie o to szczególnie martwił się Van den Broek. Na przestrzeni kilku lat proponował kilka wariantów rozbudowanego systemu elementów, w którym byłoby wystarczająco dużo miejsca nie tylko na nieodkryte jeszcze elementy stabilne (sam D. I. Mendelejew „zaopiekował się” dla nich miejscami), ale także również dla pierwiastków promieniotwórczych. Ostatnia wersja Van den Broeka została opublikowana na początku 1913 roku, miała 120 miejsc, a uran zajmował komórkę numer 118.

W tym samym 1913 roku opublikowano wyniki najnowszych badań nad rozpraszaniem. α - cząstki pod dużymi kątami, przeprowadzone przez współpracowników Rutherforda, Geigera i Marsdena. Analizując te wyniki, Van den Broek dokonał główne odkrycie. Odkrył, że liczba Z w formule q ja = Ze nie jest równa połowie względnej masy atomu pierwiastka chemicznego, ale jego numerowi seryjnemu. A ponadto liczba porządkowa pierwiastka w systemie Mendelejewa, a nie w jego, Van den Broek, 120-lokalnym systemie. Okazuje się, że system Mendelejewa nie wymagał zmiany!

Z idei Van den Broeka wynika, że ​​każdy atom składa się z jądra atomowego, którego ładunek jest równy numerowi porządkowemu odpowiedniego pierwiastka w układzie Mendelejewa, pomnożonemu przez ładunek elementarny i elektronów, liczbę których w atomie jest również równy numerowi seryjnemu pierwiastka. (Na przykład atom miedzi składa się z jądra o ładunku 29 mi i 29 elektronów.) Stało się jasne, że D. I. Mendelejew intuicyjnie ułożył pierwiastki chemiczne w porządku rosnącym nie według masy atomowej pierwiastka, ale ładunku jego jądra (chociaż o tym nie wiedział). W konsekwencji jeden pierwiastek chemiczny różni się od drugiego nie masą atomową, ale ładunkiem jądra atomowego. Ładunek jądra atomu wynosi główna cecha pierwiastek chemiczny. Istnieją atomy zupełnie różnych pierwiastków, ale o tych samych masach atomowych (mają specjalną nazwę - izobary).

To, że to nie masy atomowe determinują położenie pierwiastka w układzie, widać również z układu okresowego: w trzech miejscach naruszona jest zasada zwiększania masy atomowej. Tak więc względna masa atomowa niklu (nr 28) jest mniejsza niż kobaltu (nr 27), potasu (nr 19) jest mniejsza niż argonu (nr 18), jodu (nr 53) jest mniejszy niż tellur (nr 52).

Założenie związku między ładunkiem jądra atomowego a liczbą atomową pierwiastka łatwo wyjaśniało odkryte w tym samym 1913 roku zasady przemieszczania się podczas przemian promieniotwórczych ("Fizyka 10", § 103). Rzeczywiście, gdy są emitowane przez jądro α -cząstka, której ładunek jest równy dwóm ładunkom elementarnym, ładunek jądra, a co za tym idzie jego numer seryjny (teraz zwykle mówi się - liczba atomowa) powinien zmniejszyć się o dwie jednostki. Podczas emisji β -cząstka, czyli elektron naładowany ujemnie, musi wzrosnąć o jedną jednostkę. Na tym polegają zasady przemieszczeń.

Pomysł Van den Broeka bardzo szybko (dosłownie w tym samym roku) otrzymał pierwsze, choć pośrednie, eksperymentalne potwierdzenie. Nieco później jej poprawność dowiodły bezpośrednie pomiary ładunku jąder wielu pierwiastków. Oczywiste jest, że odegrała ważną rolę w dalszy rozwój fizyka atomu i jądra atomowego.

Że wszystkie rzeczy są zrobione cząstki elementarne naukowcy założyli Starożytna Grecja. Ale w tamtych czasach nie było sposobu, aby ten fakt udowodnić lub obalić. Tak, a właściwości atomów w starożytności można było tylko zgadywać na podstawie własnych obserwacji różnych substancji.

Dopiero w XIX wieku, a potem pośrednio, można było udowodnić, że wszystkie substancje składają się z cząstek elementarnych. Jednocześnie fizycy i chemicy na całym świecie próbowali stworzyć ujednoliconą teorię cząstek elementarnych, opisującą ich budowę i wyjaśniającą różne właściwości, takie jak np. ładunek jądra.

Prace wielu naukowców poświęcone były badaniu molekuł, atomów i ich budowy. Fizyka stopniowo przeniosła się do badania mikroświata - cząstek elementarnych, ich interakcji i właściwości. Naukowcy zaczęli się zastanawiać, na czym polega stawianie hipotez i próba ich przynajmniej pośredniego udowodnienia.

W rezultacie za podstawową teorię przyjęto teorię planetarną zaproponowaną przez Ernesta Rutherforda i Nielsa Bohra. Zgodnie z tą teorią ładunek jądra dowolnego atomu jest dodatni, podczas gdy elektrony naładowane ujemnie krążą po swoich orbitach, ostatecznie czyniąc atom elektrycznie obojętnym. Z biegiem czasu teoria ta została wielokrotnie potwierdzona. różnego rodzaju eksperymenty, zaczynając od eksperymentów jednego z jej współautorów.

Nowoczesny Fizyka nuklearna uważa teorię Rutherforda-Bohra za fundamentalną, wszystkie badania atomów i ich pierwiastków są na niej oparte. Z drugiej strony większość hipotez, które pojawiły się w ciągu ostatnich 150 lat, nie została praktycznie potwierdzona. Okazuje się, że większość fizyki jądrowej jest teoretyczna ze względu na bardzo małe rozmiary badanych obiektów.

Oczywiście w nowoczesny świat określenie ładunku np. jądra aluminium (lub dowolnego innego pierwiastka) jest znacznie łatwiejsze niż w XIX wieku, a tym bardziej w starożytnej Grecji. Ale dokonując nowych odkryć w tej dziedzinie, naukowcy czasami dochodzą do zaskakujących wniosków. Próbując znaleźć rozwiązanie jednego problemu, fizyka napotyka nowe problemy i paradoksy.

Początkowo teoria Rutherforda mówi, że właściwości chemiczne substancji zależą od ładunku jądra jej atomu, a w rezultacie od liczby elektronów krążących po jej orbitach. Współczesna chemia i fizyka w pełni potwierdzają tę wersję. Pomimo faktu, że badanie struktury molekuł zostało początkowo odrzucone przez najprostszy model- atom wodoru, którego ładunek jądrowy wynosi 1, teoria w pełni dotyczy wszystkich elementów układu okresowego pierwiastków, w tym tych uzyskanych sztucznie pod koniec ostatniego tysiąclecia.

Ciekawe, że na długo przed badaniami Rutherforda angielski chemik, z wykształcenia lekarz, William Prout, zauważył, że środek ciężkości różne substancje jest wielokrotnością tego indeksu wodoru. Następnie zasugerował, że wszystkie inne pierwiastki składają się po prostu z wodoru na najprostszym poziomie. Że na przykład cząsteczka azotu to 14 takich minimalnych cząstek, tlen to 16 itd. Jeśli rozważymy tę teorię globalnie w nowoczesnej interpretacji, to na ogół jest ona słuszna.