Sarcina nucleului unui atom este determinată de cantitate. Nucleu atomic: sarcină nucleară

Kernel charge() localizează element chimicîn tabelul D.I. Mendeleev. Numărul Z este numărul de protoni din nucleu. Cl este sarcina protonului, care este egală ca mărime cu sarcina electronului.

Subliniem încă o dată că sarcina nucleului determină numărul de sarcini elementare pozitive purtate de protoni. Și deoarece atomul este în general un sistem neutru, încărcătura nucleului determină și numărul de electroni din atom. Și ne amintim că electronul are o sarcină elementară negativă. Electronii dintr-un atom sunt distribuiți pe învelișuri și subînvelișuri energetice în funcție de numărul lor, prin urmare, sarcina nucleului are un efect semnificativ asupra distribuției electronilor peste stările lor. Numărul de electroni la ultimul nivel de energie depinde de Proprietăți chimice atom. Se pare că sarcina nucleului determină proprietățile chimice ale substanței.

Acum se obișnuiește să se desemneze diferite elemente chimice după cum urmează: , unde X este simbolul unui element chimic din tabelul periodic, care corespunde sarcinii.

Elemente care au același Z, dar mase atomice diferite (A) (aceasta înseamnă că în nucleu acelasi numar protoni dar numere diferite de neutroni) se numesc izotopi. Deci, hidrogenul are doi izotopi: 1 1 H-hidrogen; 2 1 H-deuteriu; 3 1 H-tritiu

Există izotopi stabili și instabili.

Nucleii cu aceeași mase dar cu sarcini diferite se numesc izobare. Izobarele se găsesc în principal printre nucleele grele și în perechi sau triade. De exemplu, și .

Prima măsurătoare indirectă a sarcinii nucleare a fost făcută de Moseley în 1913. El a stabilit o relație între frecvența caracteristicii radiații cu raze X() și sarcina nucleară (Z):

unde C și B sunt constante independente de elementul pentru seria de radiații luată în considerare.

Sarcina nucleului a fost determinată direct de Chadwick în 1920, în timp ce studia împrăștierea nucleelor ​​atomului de heliu pe peliculele metalice.

Compoziția miezului

Nucleul unui atom de hidrogen se numește proton. Masa unui proton este:

Nucleul este format din protoni și neutroni (numiți în mod colectiv nucleoni). Neutronul a fost descoperit în 1932. Masa neutronului este foarte apropiată de masa protonului. Neutroni incarcare electrica nu are.

Suma numărului de protoni (Z) și a numărului de neutroni (N) din nucleu se numește număr de masă A:

Deoarece masele neutronului și protonului sunt foarte apropiate, fiecare dintre ele este egală cu aproape o unitate de masă atomică. Masa electronilor dintr-un atom este mult mai mică decât masa nucleului, deci se crede că numar de masa nucleul este aproximativ egal cu masa atomică relativă a elementului atunci când este rotunjit la cel mai apropiat număr întreg.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Sarcina

Nucleele sunt sisteme foarte stabile, prin urmare, protonii și neutronii trebuie păstrați în interiorul nucleului printr-un fel de forță. Ce poți spune despre aceste forțe?

Soluţie

Se poate observa imediat că forțele care leagă nucleonii nu aparțin celor gravitaționale, care sunt prea slabe. Stabilitatea nucleului nu poate fi explicată prin prezența forțelor electromagnetice, deoarece între protoni, ca particule purtând sarcini de același semn, nu poate exista decât repulsie electrică. Neutronii sunt particule neutre din punct de vedere electric. Între nucleoni acţionează un fel special forțe numite forțe nucleare. Aceste forțe sunt de aproape 100 de ori mai puternice decât forțele electrice. Forțele nucleare sunt cele mai puternice dintre toate forțele cunoscute din natură. Interacțiunea particulelor din nucleu se numește puternică. Următoarea caracteristică a forțelor nucleare este că sunt cu rază scurtă de acțiune. Forțele nucleare devin vizibile doar la o distanță de ordinul cm, adică la o distanță de dimensiunea nucleului.

EXEMPLUL 2

Sarcina

Ce distanta minima se poate apropia nucleul unui atom de heliu, având o energie cinetică egală cu cea a unei coliziuni frontale, de nucleul nemișcat al unui atom de plumb?

Soluţie

Să facem un desen. Luați în considerare mișcarea nucleului unui atom de heliu (- particule) într-un câmp electrostatic, care creează un nucleu nemișcat al unui atom de plumb. - particula se deplasează spre nucleul atomului de plumb cu o viteză care scade la zero, deoarece între particulele cu încărcare similară acţionează forţe de respingere. Energia cinetică pe care o posedă particula se va transforma în energia potențială de interacțiune - particula și câmpul (), care creează nucleul atomului de plumb: Exprimăm energia potențială a unei particule într-un câmp electrostatic ca: unde este sarcina nucleului unui atom de heliu; - tensiune câmp electrostatic, care creează nucleul atomului de plumb. Din (2.1) - (2.3) obținem:

Instruire

În tabelul lui D.I. Mendeleev, ca într-un etaj bloc"" elemente chimice, fiecare dintre ele ocupând propriile sale apartament propriu. Astfel, fiecare dintre elemente are un anumit număr de serie indicat în tabel. Numerotarea elementelor chimice începe de la stânga la dreapta și de sus. Într-un tabel, rândurile orizontale sunt numite perioade, iar coloanele verticale sunt numite grupuri. Acest lucru este important, deoarece după numărul grupului sau al perioadei, puteți caracteriza și unii parametri. atom.

Un atom este un atom indivizibil din punct de vedere chimic, dar în același timp format din mai mici părțile constitutive, care includ (particule încărcate pozitiv), (încărcate negativ) (particule neutre). Vrac atomîn nucleu (datorită protonilor și neutronilor), în jurul căruia se învârt electronii. În general, atomul este neutru din punct de vedere electric, adică numărul de pozitive taxe coincide cu numărul de negativ, prin urmare, numărul de protoni și este același. sarcină pozitivă nuclee atom are loc doar în detrimentul protonilor.

Exemplul nr. 1. Determinați taxa nuclee atom carbon (C). Începem să analizăm elementul chimic carbon, concentrându-ne pe tabelul lui D.I. Mendeleev. Carbonul este în „apartamentul” nr. 6. Prin urmare, acesta nuclee+6 datorită a 6 protoni (particule încărcate pozitiv) care sunt localizați în nucleu. Având în vedere că atomul este neutru din punct de vedere electric, înseamnă că vor fi și 6 electroni.

Exemplul nr. 2. Determinați taxa nuclee atom aluminiu (Al). Aluminiul are un număr de serie - nr. 13. Prin urmare, taxa nuclee atom aluminiu +13 (datorită a 13 protoni). Vor fi, de asemenea, 13 electroni.

Exemplul nr. 3. Determinați taxa nuclee atom argint (Ag). Argintul are un număr de serie - nr. 47. Prin urmare, taxa nuclee atom argint + 47 (datorită a 47 de protoni). Există și 47 de electroni.

Notă

În tabelul lui D.I. Mendeleev, sunt indicate două valori numerice într-o celulă pentru fiecare element chimic. Nu confundați numărul atomic și masa atomică relativă a unui element

Un atom al unui element chimic este alcătuit din nucleeȘi învelișul de electroni. Nucleul este partea centrală a atomului, în care este concentrată aproape toată masa sa. Spre deosebire de învelișul de electroni, nucleul are un pozitiv încărca.

Vei avea nevoie

• Numărul atomic al unui element chimic, legea lui Moseley

Instruire

În acest fel, încărca nuclee egal cu numărul de protoni. La rândul său, numărul de protoni din nucleu este egal cu numărul atomic. De exemplu, numărul atomic al hidrogenului este 1, adică nucleul hidrogenului este format dintr-un proton. încărca+1. Numărul atomic al sodiului este 11, încărca a lui nuclee este egal cu +11.

În dezintegrare alfa nuclee numărul său atomic este redus cu doi prin emisia unei particule alfa ( nuclee atom). Astfel, numărul de protoni dintr-un nucleu care a suferit dezintegrare alfa este de asemenea redus cu doi.
Dezintegrarea beta poate apărea în trei moduri diferite. În cazul dezintegrarii „beta-minus”, neutronul se transformă într-un antineutrin atunci când este emis. Apoi încărca nuclee pe unitate.
În cazul dezintegrarii beta-plus, protonul se transformă într-un neutron, un pozitron și un neutrin, încărca nuclee scade cu unu.
În cazul capturii electronice încărca nuclee scade de asemenea cu unu.

Încărca nuclee poate fi determinată și din frecvența liniilor spectrale radiatii caracteristice atom. Conform legii lui Moseley: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, unde v este radiația caracteristică spectrală, R este constanta Rydberg, S este constanta de ecranare, n este numărul cuantic principal.
Astfel Z = n*sqrt(v/r)+s.

Videoclipuri similare

Surse:

• Cum se schimbă încărcătura nucleară?

Un atom este cea mai mică particulă din fiecare element care își poartă proprietățile chimice. Atât existența, cât și structura atomului au fost subiect de discuție și studiu încă din cele mai vechi timpuri. S-a constatat că structura atomilor este similară cu structura sistem solar: in centru se afla nucleul, care ocupa foarte putin spatiu, dar a concentrat in sine aproape intreaga masa; „planetele” se învârt în jurul lui - electroni purtând negativ taxe. Cum poți găsi taxa? nuclee atom?

Instruire

Orice atom este neutru din punct de vedere electric. Dar din moment ce ele poartă negativ taxe, acestea trebuie echilibrate de sarcini opuse. Asta este adevărat. Pozitiv taxe transportă particule numite protoni situate în nucleul unui atom. Protonul este mult mai masiv decât electronul: cântărește până la 1836 de electroni!

Cel mai simplu caz este atomul de hidrogen al primului element din Tabelul Periodic. Privind tabelul, vei vedea că este la primul număr, iar nucleul său este format dintr-un singur proton, în jurul căruia se învârte singurul. Rezultă că nuclee atomul de hidrogen este +1.

Nucleele altor elemente nu mai constau doar din protoni, ci și din așa-numiții „neutroni”. După cum puteți vedea cu ușurință din numele în sine, nu poartă nicio sarcină, nici negativă, nici pozitivă. Prin urmare, amintiți-vă: indiferent câți neutroni sunt incluși în atom nuclee, ele îi afectează doar masa, dar nu și încărcătura.

Prin urmare, mărimea sarcinii pozitive nuclee un atom depinde doar de câți protoni conține. Dar deoarece, așa cum sa indicat deja, atomul este neutru din punct de vedere electric, nucleul său trebuie să conțină același număr de protoni, se învârte în jurul nuclee. Numărul de protoni este determinat de numărul de serie al elementului din tabelul periodic.

Luați în considerare mai multe elemente. De exemplu, faimos și vital oxigenul necesar este situat în „celula” la numărul 8. Prin urmare, nucleul său conține 8 protoni, iar sarcina nuclee va fi +8. Fierul ocupă o „celulă” cu numărul 26 și, în consecință, are o sarcină nuclee+26. Și metalul - cu numărul de serie 79 - va avea exact aceeași încărcătură nuclee(79), cu semnul +. În consecință, un atom de oxigen conține 8 electroni, un atom - 26 și un atom de aur - 79.

Videoclipuri similare

În condiții normale, un atom este neutru din punct de vedere electric. În acest caz, nucleul unui atom, format din protoni și neutroni, este pozitiv, iar electronii poartă o sarcină negativă. Cu un exces sau lipsă de electroni, un atom se transformă într-un ion.

Instruire

Compuși chimici poate fi de natură moleculară sau ionică. Moleculele sunt, de asemenea, neutre din punct de vedere electric, iar ionii poartă o anumită sarcină. Deci, molecula de amoniac NH3 este neutră, dar ionul de amoniu NH4+ este încărcat pozitiv. Legături în molecula de amoniac, formate de tipul de schimb. Cel de-al patrulea atom de hidrogen este adăugat în conformitate cu mecanismul donor-acceptor, și acesta este legătură covalentă. Amoniul se formează atunci când amoniacul reacţionează cu soluţiile acide.

Este important să înțelegem că sarcina nucleului unui element nu depinde de transformările chimice. Indiferent de câți electroni adăugați sau luați, sarcina nucleului rămâne aceeași. De exemplu, un atom de O, un anion O- și un cation O+ sunt caracterizați de aceeași sarcină nucleară +8. În acest caz, atomul are 8 electroni, anionul 9, cationul - 7. Nucleul în sine poate fi schimbat numai prin transformări nucleare.

Cel mai comun tip reactii nucleare- dezintegrare radioactivă care poate avea loc în mediul natural. Masa atomică a elementelor care suferă o astfel de dezintegrare este cuprinsă între paranteze drepte. Aceasta înseamnă că numărul de masă nu este constant, schimbându-se în timp.

În tabelul periodic al elementelor D.I. Argintul Mendeleev are numărul de serie 47 și denumirea „Ag” (argentum). Numele acestui metal provine probabil din latinescul „argos”, care înseamnă „alb”, „strălucitor”.

Instruire

Argintul era cunoscut omenirii încă din mileniul IV î.Hr. ÎN Egiptul antic a fost numit chiar „aur alb”. Acest metal se găsește în natură atât sub formă nativă, cât și sub formă de compuși, de exemplu, sulfuri. Pepitele de argint sunt grele și conțin adesea impurități de aur, mercur, cupru, platină, antimoniu și bismut.

Proprietățile chimice ale argintului.

Argintul aparține grupului de metale de tranziție și are toate proprietățile metalelor. Cu toate acestea, activitatea argintului este scăzută - în seria electrochimică a tensiunilor metalelor, acesta este situat în dreapta hidrogenului, aproape la sfârșit. În compuși, argintul prezintă cel mai adesea o stare de oxidare de +1.

In conditii normale, argintul nu reactioneaza cu oxigenul, hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul, ci interactioneaza cu sulful, formand sulfura de argint: 2Ag+S=Ag2S. Când este încălzit, argintul interacționează cu halogenii: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Azotat de argint solubil AgNO3 este utilizat pentru determinarea calitativă a ionilor de halogenură în soluție – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. De exemplu, atunci când interacționează cu anionii de clor, argintul dă un insolubil precipitat alb AgCl↓.

De ce argintăria se întunecă atunci când sunt expuse la aer?

Motivul pentru producerea treptată a produselor din argint este că argintul reacționează cu hidrogenul sulfurat conținut în aer. Ca rezultat, pe suprafața metalului se formează o peliculă de Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

Din model planetar structura atomilor, știm că un atom este un nucleu și un nor de electroni care se rotește în jurul lui. Mai mult, distanța dintre electroni și nucleu este de zeci și sute de mii de ori mai mare decât dimensiunea nucleului în sine.

Ce este nucleul în sine? Este o minge mică, tare, indivizibilă sau este formată din particule mai mici? Nici un singur microscop care există în lume nu este capabil să ne arate clar ce se întâmplă la acest nivel. Totul este prea mic. Atunci cum să fii? Este chiar posibil să studiem fizica nucleului atomic? Cum să aflați compoziția și caracteristicile nucleului atomic, dacă nu este posibil să-l studiați?

Sarcina nucleului unui atom

Cu o mare varietate de experimente indirecte, exprimând ipoteze și testându-le în practică, prin încercări și erori, oamenii de știință au reușit să investigheze structura nucleului atomic. S-a dovedit că nucleul este format din particule și mai mici. Mărimea nucleului, sarcina acestuia și proprietățile chimice ale substanței depind de numărul acestor particule. Mai mult, aceste particule au o sarcină pozitivă, care compensează sarcina negativă a electronilor atomului. Aceste particule se numesc protoni. Numărul lor în stare normală este întotdeauna egal cu numărul de electroni. Întrebarea cum să se determine încărcarea nucleului nu a mai rămas. Sarcina nucleului unui atom în stare neutră este întotdeauna egală cu numărul de electroni care se învârt în jurul lui și este opus ca semn sarcinii electronilor. Și fizicienii au învățat deja cum să determine numărul și sarcina electronilor.

Structura nucleului atomic: protoni și neutroni

Cu toate acestea, în procesul de cercetare ulterioară, a apărut o nouă problemă. S-a dovedit că protonii, având aceeași sarcină, în unele cazuri diferă de două ori în masă. Acest lucru a provocat o mulțime de întrebări și inconsecvențe. În final, s-a putut stabili că compoziția nucleului atomic, pe lângă protoni, include și unele particule care sunt aproape egale ca masă cu protonii, dar nu au nicio sarcină. Aceste particule se numesc neutroni. Detectarea neutronilor a rezolvat toate inconsecvențele din calcule. Ca urmare, protonii și neutronii, ca elemente constitutive ale nucleului, au fost numiți nucleoni. Calculul oricăror valori legate de caracteristicile nucleului a devenit mult mai ușor de înțeles. Neutronii nu iau parte la formarea sarcinii nucleare, prin urmare, influența lor asupra proprietăților chimice ale materiei practic nu se manifestă, cu toate acestea, neutronii participă la formarea masei nucleelor, respectiv, afectează proprietățile gravitaționale ale atomului. nucleu. Astfel, există o influență indirectă a neutronilor asupra proprietăților materiei, dar este extrem de nesemnificativă.

Belkin I.K. Sarcina nucleului atomic și sistemul periodic de elemente al lui Mendeleev // Kvant. - 1984. - Nr 3. - S. 31-32.

Prin acord special cu redacția și editorii revistei „Kvant”

Ideile moderne despre structura atomului au apărut în 1911-1913, după celebrele experimente ale lui Rutherford privind împrăștierea particulelor alfa. În aceste experimente s-a demonstrat că α -particulele (sarcina lor este pozitivă), căzând pe o folie metalică subțire, sunt uneori deviate la unghiuri mari și chiar aruncate înapoi. Acest lucru ar putea fi explicat doar prin faptul că sarcina pozitivă din atom este concentrată într-un volum neglijabil. Dacă ne imaginăm sub forma unei mingi, atunci, așa cum a stabilit Rutherford, raza acestei mingi ar trebui să fie de aproximativ 10 -14 -10 -15 m, care este de zeci și sute de mii de ori. dimensiuni mai mici atom în ansamblu (~10 -10 m). Numai lângă o încărcătură pozitivă atât de mică poate exista câmp electric capabil să arunce α - o particulă care se deplasează cu o viteză de aproximativ 20.000 km/s. Rutherford a numit această parte a atomului nucleu.

Așa a apărut ideea că un atom al oricărei substanțe constă dintr-un nucleu încărcat pozitiv și electroni încărcați negativ, a căror existență în atomi a fost stabilită mai devreme. Evident, deoarece atomul în ansamblu este neutru din punct de vedere electric, sarcina nucleului trebuie să fie numeric egală cu sarcina tuturor electronilor prezenți în atom. Dacă notăm modulul de încărcare a electronilor cu litera e(sarcină elementară), apoi taxa q i nucleele ar trebui să fie egale q i = Ze, Unde Z este un număr întreg egal cu numărul de electroni din atom. Dar care este numărul Z? Care este taxa q eu miez?

Din experimentele lui Rutherford, care au făcut posibilă determinarea dimensiunii nucleului, în principiu, este posibil să se determine valoarea încărcăturii nucleului. La urma urmei, câmpul electric care respinge α -particulă, depinde nu numai de mărime, ci și de sarcina nucleului. Și Rutherford a estimat cu adevărat sarcina nucleului. Potrivit lui Rutherford, sarcina nucleară a unui atom al unui element chimic este aproximativ egală cu jumătate din masa sa atomică relativă. DAR, înmulțit cu sarcina elementară e, adică

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

Dar, în mod ciudat, adevărata încărcătură a nucleului a fost stabilită nu de Rutherford, ci de unul dintre cititorii articolelor și rapoartelor sale, omul de știință olandez Van den Broek (1870-1926). Este ciudat pentru că Van den Broek nu a fost fizician prin studii și profesie, ci avocat.

De ce Rutherford, atunci când a evaluat sarcinile nucleelor ​​atomice, le-a corelat cu masele atomice? Cert este că atunci când în 1869 D. I. Mendeleev a creat sistem periodic elemente chimice, el a aranjat elementele în ordinea crescătoare a maselor lor atomice relative. Și în ultimii patruzeci de ani, toată lumea s-a obișnuit cu faptul că cea mai importantă caracteristică a unui element chimic este relativa masă atomică că este ceea ce distinge un element de altul.

Între timp, tocmai în această perioadă, la începutul secolului al XX-lea, au apărut dificultăți cu sistemul de elemente. În studiul fenomenului de radioactivitate au fost descoperite o serie de noi elemente radioactive. Și părea să nu existe loc pentru ei în sistemul lui Mendeleev. Se părea că sistemul lui Mendeleev trebuia schimbat. Acesta era motivul pentru care Van den Broek era preocupat în mod special. De-a lungul mai multor ani, el a propus mai multe opțiuni pentru un sistem extins de elemente, în care să existe suficient spațiu nu numai pentru elementele stabile încă nedescoperite (DI Mendeleev însuși „a avut grijă” de locurile pentru ele), ci și și pentru elementele radioactive. Ultima versiune a lui Van den Broek a fost publicată la începutul anului 1913, avea 120 de locuri, iar uraniul ocupa celula numărul 118.

În același an, 1913, au fost publicate rezultatele ultimelor cercetări despre împrăștiere. α -particule în unghiuri mari, realizată de colaboratorii lui Rutherford Geiger și Marsden. Analizând aceste rezultate, Van den Broek a făcut descoperire majoră. A descoperit că numărul Zîn formulă q i = Ze nu este egal cu jumătate din masa relativă a unui atom al unui element chimic, ci cu numărul său de serie. Și, în plus, numărul ordinal al elementului în sistemul Mendeleev, și nu în sistemul său, Van den Broek, 120-local. Se pare că sistemul lui Mendeleev nu trebuia schimbat!

Din ideea lui Van den Broek rezultă că fiecare atom este format dintr-un nucleu atomic, a cărui sarcină este egală cu numărul de serie al elementului corespunzător din sistemul Mendeleev, înmulțit cu sarcina elementară, și electroni, numărul din care în atom este de asemenea egal cu numărul de serie al elementului. (Un atom de cupru, de exemplu, este format dintr-un nucleu cu o sarcină de 29 e, și 29 de electroni.) A devenit clar că D. I. Mendeleev a aranjat intuitiv elementele chimice în ordine crescătoare nu a masei atomice a elementului, ci a sarcinii nucleului său (deși nu știa despre acest lucru). În consecință, un element chimic diferă de altul nu prin masa sa atomică, ci prin sarcina nucleului atomic. Sarcina nucleului unui atom este caracteristica principala element chimic. Există atomi de elemente complet diferite, dar cu aceleași mase atomice (au un nume special - izobare).

Faptul că nu masele atomice determină poziția unui element în sistem se poate observa și din tabelul periodic: în trei locuri, regula creșterii masei atomice este încălcată. Deci, masa atomică relativă a nichelului (nr. 28) este mai mică decât cea a cobaltului (nr. 27), pentru potasiu (nr. 19) este mai mică decât cea a argonului (nr. 18), pentru iod (nr. 53) este mai mică decât cea a telurului ( Nr. 52).

Asumarea relației dintre sarcina nucleului atomic și numărul atomic al elementului a explicat cu ușurință regulile deplasării în timpul transformărilor radioactive, descoperite în același 1913 („Fizica 10”, § 103). Într-adevăr, atunci când este emis de nucleu α -particulă, a cărei sarcină este egală cu două sarcini elementare, sarcina nucleului și, prin urmare, numărul său de serie (acum se spune de obicei - număr atomic) ar trebui să scadă cu două unități. La emiterea β -particulă, adică un electron încărcat negativ, trebuie să crească cu o unitate. Despre asta sunt regulile de deplasare.

Ideea lui Van den Broek foarte curând (literal în același an) a primit prima confirmare experimentală, deși indirectă. Ceva mai târziu, corectitudinea sa a fost dovedită prin măsurători directe ale sarcinii nucleelor ​​multor elemente. Este clar că ea a jucat un rol important în dezvoltare ulterioară fizica atomului si a nucleului atomic.

Că toate lucrurile sunt alcătuite din particule elementare, au presupus oamenii de știință Grecia antică. Dar în acele zile nu exista nicio modalitate de a dovedi acest fapt sau de a-l infirma. Da, iar proprietățile atomilor din antichitate nu puteau decât să ghicească, pe baza propriilor observații ale diferitelor substanțe.

S-a putut dovedi că toate substanțele constau din particule elementare abia în secolul al XIX-lea și apoi indirect. În același timp, fizicienii și chimiștii din întreaga lume au încercat să creeze o teorie unificată a particulelor elementare, descriind structura lor și explicând diferite proprietăți, cum ar fi, de exemplu, încărcarea nucleului.

Lucrările multor oameni de știință au fost dedicate studiului moleculelor, atomilor și structurii lor. Fizica sa mutat treptat în studiul microlumii - particulele elementare, interacțiunile și proprietățile lor. Oamenii de știință au început să se întrebe în ce constă a formula ipoteze și a încerca să le demonstreze, cel puțin indirect.

Ca urmare, teoria planetară propusă de Ernest Rutherford și Niels Bohr a fost adoptată ca teorie de bază. Conform acestei teorii, sarcina nucleului oricărui atom este pozitivă, în timp ce electronii încărcați negativ se rotesc pe orbitele sale, făcând în cele din urmă atomul neutru din punct de vedere electric. De-a lungul timpului, această teorie a fost confirmată în mod repetat. alt fel experimente, începând cu experimentele unuia dintre coautorii ei.

Modern fizica nucleara consideră teoria Rutherford-Bohr fundamentală, toate studiile asupra atomilor și elementelor lor se bazează pe aceasta. Pe de altă parte, majoritatea ipotezelor care au apărut în ultimii 150 de ani nu au fost practic confirmate. Se dovedește că cea mai mare parte a fizicii nucleare este teoretică datorită dimensiunilor ultra-mici ale obiectelor studiate.

Desigur, în lumea modernă determinarea încărcăturii nucleului de aluminiu, de exemplu (sau orice alt element) este mult mai ușoară decât în ​​secolul al XIX-lea și cu atât mai mult în Grecia Antică. Dar făcând noi descoperiri în acest domeniu, oamenii de știință ajung uneori la concluzii surprinzătoare. Încercând să găsească o soluție la o problemă, fizica se confruntă cu noi probleme și paradoxuri.

Inițial, teoria lui Rutherford spune că proprietățile chimice ale unei substanțe depind de sarcina nucleului atomului său și, ca urmare, de numărul de electroni care se rotesc pe orbitele sale. Chimia și fizica modernă confirmă pe deplin această versiune. În ciuda faptului că studiul structurii moleculelor a fost inițial respins de cel mai simplu model- un atom de hidrogen, a cărui sarcină nucleară este 1, teoria se aplică pe deplin tuturor elementelor tabelului periodic, inclusiv celor obținute artificial la sfârșitul ultimului mileniu.

Este curios că cu mult înainte de cercetarea lui Rutherford, un chimist englez, un medic de educație, William Prout, a observat că gravitație specifică diverse substante este un multiplu al acestui indice de hidrogen. Apoi a sugerat că toate celelalte elemente constau pur și simplu din hidrogen la cel mai simplu nivel. Că, de exemplu, o particulă de azot este de 14 astfel de particule minime, oxigenul este de 16 etc. Dacă luăm în considerare această teorie la nivel global într-o interpretare modernă, atunci în general este corectă.