La estructura del núcleo atómico es uno de los temas más fundamentales de la ciencia moderna. Los experimentos constantes en esta área han permitido a los científicos no solo determinar con un alto grado de precisión qué es un átomo, sino también utilizar activamente los conocimientos adquiridos en diversas industrias y en la creación de las últimas armas.
La cuestión de la estructura de todo en el planeta ha sido de interés para los científicos desde tiempos inmemoriales. Entonces, incluso en la antigua Grecia, algunos científicos creían que la materia era una e indivisible en su estructura, mientras que sus oponentes insistían en que la materia era divisible y consistía en las partículas más pequeñas: átomos, por lo que las propiedades de varios objetos difieren mucho entre sí.
Un gran avance en el estudio de la estructura de las moléculas se produjo en el siglo XVIII, cuando M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro sentaron las bases de la teoría atómico-molecular, según la cual todo en la naturaleza consiste en moléculas, y éstas, a su vez, están hechas departículas indivisibles - átomos, cuya interacción entre sí determina las propiedades básicas de ciertas sustancias.
Una nueva etapa en el estudio de la estructura de las moléculas y los átomos comenzó a fines del siglo XIX, cuando E. Rutherford y varios otros científicos hicieron descubrimientos, como resultado de lo cual la estructura del átomo y el núcleo atómico apareció bajo una luz completamente nueva. Entonces, resultó que el átomo no es una partícula indivisible en absoluto, por el contrario, consta de componentes aún más pequeños: el núcleo y los electrones que se mueven a su alrededor en órbitas intrincadas. La neutralidad general del átomo llevó a la conclusión de que los electrones que tienen carga negativa deben equilibrarse con elementos con carga positiva. Como resultó más tarde, tales elementos realmente existen: se les llamó partículas ɑ o protones.
El conocimiento científico moderno sugiere que la estructura del núcleo atómico es mucho más complicada de lo que parecía hace cien años. Entonces, hoy se sabe que el núcleo de un átomo incluye no solo protones, sino también partículas que no tienen carga: los neutrones. Juntos, los protones y los neutrones se llaman nucleones. Dado que la masa de un neutrón es solo un 0,14 % mayor que la masa de un protón, esta diferencia suele despreciarse en los cálculos.
El tamaño del núcleo está entre 10-12 y 10-13 cm. Al mismo tiempo, a pesar de que más del 95% de la masa del átomo se concentra en el núcleo, el tamaño del átomo mismo es cien mil veces más grande que el tamaño del núcleo.
BásicoLas características cuantitativas que caracterizan la estructura del núcleo atómico se pueden extraer de la tabla periódica de D. I. Mendeleev. Como sabes, el número de protones en el núcleo es igual a la suma de los electrones que giran a su alrededor y corresponde al número de serie en la tabla de elementos. Para averiguar el número de neutrones, es necesario restar el número de serie de la masa total del elemento y redondear a un número entero. Las sustancias en las que el número de protones es el mismo, pero el número de neutrones es diferente, se llaman isótopos.
Una de las preguntas más importantes que se hicieron los científicos que estudiaron la estructura del núcleo fue la cuestión de las fuerzas que sujetan a los protones, ya que, al tener la misma carga, deben repelerse. Los estudios han demostrado que las distancias entre los protones en el núcleo son tan pequeñas que la repulsión entre ellos simplemente no ocurre. Además, los biones, que se encuentran entre los protones, contribuyen a la estrecha interacción y a la atracción constante de estos últimos entre sí.
La estructura del núcleo atómico todavía está plagada de muchos misterios. Resolverlos no solo ayudará a la humanidad a comprender mejor la estructura del mundo, sino que también logrará un avance cualitativo en ciencia y tecnología.
