Strukturen af atomkernen er et af de mest fundamentale spørgsmål i moderne videnskab. Konstante eksperimenter på dette område har gjort det muligt for videnskabsmænd ikke kun at bestemme med en høj grad af nøjagtighed, hvad et atom er, men også aktivt at bruge den viden, der er opnået i forskellige industrier og i skabelsen af de nyeste våben.
Spørgsmålet om strukturen af alt på planeten har været interessant for videnskabsmænd siden umindelige tider. Så selv i det antikke Grækenland troede nogle videnskabsmænd, at stof var ét og udeleligt i sin struktur, mens deres modstandere insisterede på, at stof var deleligt og bestod af de mindste partikler - atomer, derfor adskiller egenskaberne af forskellige objekter sig så meget fra hinanden.
Et gennembrud i studiet af molekylers struktur fandt sted i det 18. århundrede, da M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro lagde grundlaget for den atom-molekylære teori, ifølge hvilken alt i naturen består af molekyler, og de til gengæld er lavet afudelelige partikler - atomer, hvis vekselvirkning med hinanden bestemmer de grundlæggende egenskaber af visse stoffer.
Et nyt trin i studiet af strukturen af molekyler og atomer begyndte i slutningen af det 19. århundrede, da E. Rutherford og en række andre videnskabsmænd gjorde opdagelser, som resulterede i, at atomets struktur og atomkernen dukkede op i et helt nyt lys. Så det viste sig, at atomet slet ikke er en udelelig partikel, tværtimod består det af endnu mindre komponenter - kernen og elektronerne, der bevæger sig rundt om det i indviklede baner. Atomets generelle neutralitet førte til den konklusion, at elektroner med en negativ ladning skal balanceres af elementer med en positiv ladning. Som det senere viste sig, eksisterer sådanne elementer virkelig: de blev kaldt ɑ-partikler eller protoner.
Moderne videnskabelig viden tyder på, at strukturen af atomkernen er meget mere kompliceret, end den så ud for selv for hundrede år siden. Så i dag er det kendt, at kernen i et atom omfatter ikke kun protoner, men også partikler, der ikke har en ladning - neutroner. Sammen kaldes protoner og neutroner nukleoner. Da massen af en neutron kun er 0,14 % større end massen af en proton, negligeres denne forskel norm alt i beregninger.
Størrelsen af kernen er mellem 10-12 og 10-13 cm Samtidig, på trods af at mere end 95 % af atomets masse er koncentreret i kernen, er størrelsen af selve atomet er hundrede tusinde gange større end kernens størrelse.
Grundlæggendekvantitative egenskaber, der karakteriserer strukturen af atomkernen, kan udvindes fra det periodiske system af D. I. Mendeleev. Som du ved, er antallet af protoner i kernen lig med summen af de elektroner, der kredser omkring den og svarer til serienummeret i grundstoftabellen. For at finde ud af antallet af neutroner er det nødvendigt at trække serienummeret fra grundstoffets samlede masse og runde op til et helt tal. Stoffer, hvor antallet af protoner er det samme, men antallet af neutroner er forskelligt, kaldes isotoper.
Et af de vigtigste spørgsmål stillet af videnskabsmænd, der studerede kernens struktur, var spørgsmålet om de kræfter, der holder protoner, fordi de, med samme ladning, skal afvise. Undersøgelser har vist, at afstandene mellem protoner i kernen er så små, at frastødning mellem dem simpelthen ikke opstår. Desuden bidrager bionerne, som er placeret mellem protonerne, til tæt interaktion og den konstante tiltrækning af disse til hinanden.
Strukturen af atomkernen er stadig fyldt med mange mysterier. At løse dem vil ikke kun hjælpe menneskeheden til bedre at forstå verdens struktur, men også skabe et kvalitativt gennembrud inden for videnskab og teknologi.
