Structura nucleului atomic este una dintre cele mai fundamentale probleme ale științei moderne. Experimentele constante în acest domeniu au permis oamenilor de știință nu numai să determine cu un grad ridicat de acuratețe ce este un atom, ci și să folosească în mod activ cunoștințele dobândite în diverse industrii și în crearea celor mai noi arme.
Întrebarea structurii a tot ce se află pe planetă a fost de interes pentru oamenii de știință din timpuri imemoriale. Deci, chiar și în Grecia Antică, unii oameni de știință credeau că materia este una și indivizibilă în structura sa, în timp ce oponenții lor au insistat că materia este divizibilă și consta din cele mai mici particule - atomi, prin urmare proprietățile diferitelor obiecte diferă atât de mult unele de altele.
O descoperire în studiul structurii moleculelor a avut loc în secolul al XVIII-lea, când M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro au pus bazele teoriei atomo-moleculare, conform căreia totul în natură este format din molecule, iar acestea, la rândul lor, sunt formate dinparticule indivizibile - atomi, a căror interacțiune între ele determină proprietățile de bază ale anumitor substanțe.
O nouă etapă în studiul structurii moleculelor și atomilor a început la sfârșitul secolului al XIX-lea, când E. Rutherford și o serie de alți oameni de știință au făcut descoperiri, în urma cărora structura atomului iar nucleul atomic a apărut într-o lumină complet nouă. Deci, s-a dovedit că atomul nu este deloc o particulă indivizibilă, dimpotrivă, este format din componente și mai mici - nucleul și electronii care se mișcă în jurul lui pe orbite complicate. Neutralitatea generală a atomului a condus la concluzia că electronii cu sarcină negativă trebuie echilibrați de elemente cu sarcină pozitivă. După cum sa dovedit mai târziu, astfel de elemente există cu adevărat: au fost numite particule ɑ sau protoni.
Cunoștințele științifice moderne sugerează că structura nucleului atomic este mult mai complicată decât părea chiar acum o sută de ani. Deci, astăzi se știe că nucleul unui atom include nu numai protoni, ci și particule care nu au o sarcină - neutroni. Împreună, protonii și neutronii se numesc nucleoni. Deoarece masa unui neutron este cu doar 0,14% mai mare decât masa unui proton, această diferență este de obicei neglijată în calcule.
Mărimea nucleului este între 10-12 și 10-13 cm. Totodată, în ciuda faptului că mai mult de 95% din masa atomului este concentrată în nucleu, dimensiunea atomului însuși este de o sută de mii de ori mai mare decât dimensiunea nucleului.
De bazăcaracteristicile cantitative care caracterizează structura nucleului atomic pot fi extrase din tabelul periodic al lui D. I. Mendeleev. După cum știți, numărul de protoni din nucleu este egal cu suma electronilor care se rotesc în jurul acestuia și corespunde numărului de serie din tabelul elementelor. Pentru a afla numărul de neutroni, este necesar să scazi numărul de serie din masa totală a elementului și să se rotunjească la un număr întreg. Substanțele în care numărul de protoni este același, dar numărul de neutroni este diferit, se numesc izotopi.
Una dintre cele mai importante întrebări puse de oamenii de știință care au studiat structura nucleului a fost întrebarea forțelor care dețin protonii, deoarece, având aceeași sarcină, aceștia trebuie să se respingă. Studiile au arătat că distanțele dintre protoni din nucleu sunt atât de mici încât respingerea între ei pur și simplu nu are loc. În plus, bionii, care se află între protoni, contribuie la o interacțiune strânsă și la atracția constantă a acestora din urmă unul față de celăl alt.
Structura nucleului atomic este încă plină de multe mistere. Rezolvarea acestora nu numai că va ajuta omenirea să înțeleagă mai bine structura lumii, ci și să facă o descoperire calitativă în știință și tehnologie.
