La structure du noyau atomique est l'un des problèmes les plus fondamentaux de la science moderne. Des expériences constantes dans ce domaine ont permis aux scientifiques non seulement de déterminer avec une grande précision ce qu'est un atome, mais aussi d'utiliser activement les connaissances acquises dans diverses industries et dans la création des dernières armes.
La question de la structure de tout sur la planète intéresse les scientifiques depuis des temps immémoriaux. Ainsi, même dans la Grèce antique, certains scientifiques croyaient que la matière était une et indivisible dans sa structure, tandis que leurs adversaires insistaient sur le fait que la matière était divisible et se composait des plus petites particules - les atomes, donc les propriétés de divers objets diffèrent tellement les unes des autres.
Une percée dans l'étude de la structure des molécules s'est produite au 18ème siècle, lorsque M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro ont jeté les bases de la théorie atomique-moléculaire, selon laquelle tout dans la nature est constitué de molécules, et celles-ci, à leur tour, sont constituées departicules indivisibles - atomes, dont l'interaction les uns avec les autres détermine les propriétés de base de certaines substances.
Une nouvelle étape dans l'étude de la structure des molécules et des atomes a commencé à la fin du XIXe siècle, lorsque E. Rutherford et un certain nombre d'autres scientifiques ont fait des découvertes, à la suite desquelles la structure de l'atome et le noyau atomique est apparu sous un tout nouveau jour. Ainsi, il s'est avéré que l'atome n'est pas du tout une particule indivisible, au contraire, il se compose de composants encore plus petits - le noyau et les électrons qui se déplacent autour de lui sur des orbites complexes. La neutralité générale de l'atome a conduit à la conclusion que les électrons ayant une charge négative doivent être équilibrés par des éléments ayant une charge positive. Comme il s'est avéré plus tard, de tels éléments existent réellement: ils étaient appelés particules ɑ, ou protons.
Les connaissances scientifiques modernes suggèrent que la structure du noyau atomique est beaucoup plus compliquée qu'elle ne le paraissait il y a encore cent ans. Ainsi, on sait aujourd'hui que le noyau d'un atome comprend non seulement des protons, mais également des particules qui n'ont pas de charge - les neutrons. Ensemble, les protons et les neutrons sont appelés nucléons. Étant donné que la masse d'un neutron n'est que de 0,14 % supérieure à la masse d'un proton, cette différence est généralement négligée dans les calculs.
La taille du noyau est comprise entre 10-12 et 10-13 cm. Dans le même temps, malgré le fait que plus de 95 % de la masse de l'atome est concentrée dans le noyau, la taille de l'atome lui-même est cent mille fois plus grande que la taille du noyau.
Basiqueles caractéristiques quantitatives qui caractérisent la structure du noyau atomique peuvent être extraites du tableau périodique de D. I. Mendeleev. Comme vous le savez, le nombre de protons dans le noyau est égal à la somme des électrons qui tournent autour de lui et correspond au numéro de série dans le tableau des éléments. Pour connaître le nombre de neutrons, il est nécessaire de soustraire le numéro de série de la masse totale de l'élément et d'arrondir à un nombre entier. Les substances dans lesquelles le nombre de protons est le même, mais le nombre de neutrons est différent, sont appelées isotopes.
L'une des questions les plus importantes posées par les scientifiques qui ont étudié la structure du noyau était la question des forces qui retiennent les protons, car, ayant la même charge, ils doivent se repousser. Des études ont montré que les distances entre les protons dans le noyau sont si petites que la répulsion entre eux ne se produit tout simplement pas. De plus, les bions, situés entre les protons, contribuent à une interaction étroite et à l'attraction constante de ces derniers entre eux.
La structure du noyau atomique recèle encore de nombreux mystères. Les résoudre aidera non seulement l'humanité à mieux comprendre la structure du monde, mais fera également une percée qualitative dans la science et la technologie.
