Lub nucleus atomic yog qhov me tshaj plaws thiab tseem ceeb tshaj plaws uas ua rau txhua yam khoom hauv lub ntiaj teb. Kev nkag siab txog cov qauv ntawm lub nucleus atomic yog qhov tseem ceeb rau kev nkag siab txog ntau yam xwm txheej ntawm lub cev thiab tshuaj. Tsab xov xwm no yuav tshawb nrhiav txog cov qauv ntawm lub nucleus atomic, txij li nws keeb kwm ntawm kev tshawb pom, nws cov khoom, cov zog ua haujlwm hauv nws, mus rau nws cov txiaj ntsig rau kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis.
Keeb Kwm ntawm Kev Tshawb Pom ntawm Atomic Nucleus
Qhov kev tshawb pom ntawm lub nucleus atomic yog qhov tshwm sim ntawm ntau qhov kev sim ua nyob rau hauv xyoo pua 19th thiab thaum ntxov 20th. Ua ntej qhov kev tshawb pom ntawm lub nucleus atomic, tus qauv uas tau txais dav dav ntawm lub atom yog tus qauv "plum pudding" uas J.J. Thomson tau hais tawm hauv xyoo 1904. Raws li tus qauv no, lub atom yog lub voos xwmfab uas muaj cov electrons ...
Txawm li cas los xij, xyoo 1911, kev sim ua kom cov khoom me me alpha tawg ua los ntawm Ernest Rutherford thiab nws pab neeg tau hloov pauv qhov kev xav no. Lawv tau tua cov khoom me me alpha rau ntawm daim ntawv kub nyias nyias thiab pom tias feem ntau ntawm cov khoom me me alpha hla dhau daim ntawv tsis muaj kev cuam tshuam, tab sis qee qhov tau tig mus rau ntawm cov ces kaum loj lossis txawm tias rov qab los. Rutherford xaus lus tias cov atoms muaj cov chaw dav dav uas muaj qhov hnyav thiab lub zog zoo nyob hauv lub nucleus me me ntawm nws qhov chaw. Qhov kev tshawb pom no tau cim qhov yug ntawm tus qauv atomic nucleus uas peb paub niaj hnub no.
Cov Cheebtsam ntawm Atomic Nucleus
Lub nucleus atomic muaj ob hom subatomic particles: protons thiab neutrons. Ob lub particles no hu ua nucleons.
- ProtonIb tug proton yog ib qho khoom me me uas muaj nqi zoo nrog qhov hnyav kwv yees li 1.6726 x 10^-27 kilograms. Tus naj npawb ntawm cov protons hauv ib lub atom lub nucleus txiav txim siab txog kev sib raug zoo ntawm ib lub ntsiab lus thiab hu ua nws tus lej atomic.
- NeutronCov neutrons yog cov khoom me me uas tsis muaj roj teeb uas muaj qhov hnyav loj dua li cov protons me ntsis, kwv yees li 1.6750 x 10^-27 kilograms. Cov neutrons ua lub luag haujlwm hauv kev ruaj khov ntawm lub nucleus los ntawm kev txo cov zog repulsive ntawm cov protons uas muaj roj teeb zoo.
Cov zog hauv lub nucleus atomic
Muaj ntau lub zog tseem ceeb ua haujlwm hauv lub nucleus atomic, uas cuam tshuam rau kev ruaj khov thiab cov qauv ntawm lub nucleus:
- Lub zog hluav taws xobLub zog no ua rau muaj kev sib tsoo ntawm cov protons uas muaj nqi zoo. Yog tsis muaj lwm lub zog uas tuav cov protons no ua ke, lub nucleus atomic yuav raug rub tawm los ntawm qhov kev sib tsoo no.
- Lub zog nuclear muaj zogLub zog no yog lub zog rub uas muaj zog heev tab sis ua haujlwm ntawm qhov deb luv luv heev (kwv yees li 1 femtometer, lossis 10^-15 meters). Nws yog lub luag haujlwm rau kev khi cov protons thiab neutrons hauv lub nucleus. Txawm hais tias muaj zog dua li lub zog hluav taws xob, lub zog nuclear muaj zog tsuas yog ua haujlwm ntawm qhov deb luv luv xwb, cuam tshuam rau cov khoom me me uas nyob ze ua ke.
- Lub zog nuclear tsis muaj zogLub zog no koom nrog qee cov txheej txheem lwj ntawm cov khoom siv hluav taws xob thiab cov khoom hloov pauv, tab sis tsis ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev khi cov nucleons hauv lub nucleus.
Kev ruaj khov ntawm Atomic Nuclei
Qhov ruaj khov ntawm lub nucleus atomic nyob ntawm qhov sib npaug ntawm lub zog nuclear muaj zog thiab lub zog electromagnetic. Cov nucleus me me lossis loj heev feem ntau tsis ruaj khov.
- Lub Teeb Tseem CeebHauv cov nuclei atomic uas muaj tsawg protons thiab neutrons, lub zog nuclear muaj zog txaus los kov yeej qhov electromagnetic repulsion ntawm cov protons. Piv txwv li, lub nucleus helium (nrog ob protons thiab ob neutrons) ruaj khov heev.
- Hnyav CoreHauv cov nuclei atomic uas muaj cov protons ntau heev (xws li uranium, nrog 92 protons), qhov kev tawm tsam electromagnetic ua rau muaj zog heev thiab nyuaj rau tiv taus los ntawm lub zog nuclear muaj zog. Qhov no ua rau cov nuclei hnyav feem ntau tsis ruaj khov thiab yooj yim rau kev lwj ntawm cov khoom siv radioactive.
Kev puas tsuaj ntawm cov xov tooj cua
Kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv hluav taws xob (radioactive decay) yog cov txheej txheem uas cov nuclei atomic tsis ruaj khov poob zog los ntawm kev tso tawm cov hluav taws xob hauv daim ntawv ntawm cov khoom me me lossis cov nthwv dej hluav taws xob. Muaj ntau hom kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv hluav taws xob:
- Alpha DecayLub nucleus tso tawm ib lub alpha particle (uas muaj ob lub protons thiab ob lub neutrons). Qhov kev lwj no feem ntau tshwm sim hauv cov nuclei hnyav.
- Kev puas tsuaj ntawm BetaLub nucleus tso tawm cov beta particles, uas tuaj yeem yog electrons (beta-minus) lossis positrons (beta-plus). Beta decay tshwm sim thaum neutron hloov mus ua proton lossis vice versa.
- Gamma DecayLub nucleus tso tawm gamma radiation, uas yog cov photons muaj zog heev. Gamma decay feem ntau tshwm sim tom qab alpha lossis beta decay, thaum lub nucleus tseem nyob rau hauv lub xeev excited thiab poob ntxiv zog.
Kev cuam tshuam rau Kev Tshawb Fawb thiab Kev Siv Tshuab
Kev nkag siab txog cov qauv ntawm lub nucleus atomic tau muaj kev cuam tshuam dav rau ntau qhov chaw ntawm kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis.
- Lub zog nuclearCov tshuaj tiv thaiv nuclear fission thiab fusion siv lub zog khaws cia rau hauv cov nuclei atomic. Nuclear fission yog cov txheej txheem ntawm kev faib cov nuclei hnyav ua cov me dua, thaum nuclear fusion yog kev sib xyaw ntawm cov nuclei sib dua ua cov hnyav dua. Ob qho tib si tso tawm ntau lub zog, uas tuaj yeem siv los tsim hluav taws xob lossis tsim cov riam phom nuclear.
- Kev Kho Mob NuclearCov tshuaj radioisotopes siv rau hauv kev kuaj mob thiab kev kho mob. Piv txwv li, cov txheej txheem thaij duab xws li PET (Positron Emission Tomography) siv cov tshuaj radioactive isotopes los kuaj mob qog noj ntshav thiab lwm yam kab mob.
- Kev Sib Tham Txog Kev Siv Hluav Taws XobCov txheej txheem suav hnub nyoog xws li carbon-14 suav hnub nyoog yog siv los txiav txim siab hnub nyoog ntawm cov pob zeb thiab cov khoom qub. Cov txheej txheem no yog raws li kev lwj ntawm cov isotopes radioactive, uas tshwm sim ntawm qhov nrawm tas li.
- Kev Tshawb Fawb Txog ParticleKev tshawb nrhiav txog cov qauv ntawm lub nucleus atomic tau qhib txoj kev rau kev kawm ntxiv txog cov khoom me me hauv subatomic thiab kev sib cuam tshuam tseem ceeb. Kev tshawb pom cov khoom me me xws li quarks thiab gluons, nrog rau kev sim ntawm cov khoom me me xws li Large Hadron Collider, tau pab peb nkag siab txog lub ntiaj teb ntawm nws qib tseem ceeb tshaj plaws.
Xaus
Cov qauv ntawm lub nucleus atomic yog qhov tseem ceeb rau kev nkag siab txog ntau yam xwm txheej hauv lub ntiaj teb. Txij li Rutherford qhov kev tshawb pom thawj zaug mus rau kev siv hauv lub zog nuclear thiab kev kho mob niaj hnub no, kev kawm txog lub nucleus atomic tau qhib ntau lub qhov rooj hauv kev tshawb fawb. Thaum thev naus laus zis thiab kev tshawb fawb txuas ntxiv mus, peb cov kev paub txog lub nucleus atomic yuav tob zuj zus, coj peb los ze rau kev nkag siab ntau dua txog lub ntiaj teb nyob ib puag ncig peb.
