Ny firafitry ny ati-doha atomika

Ny atiôma no singa kely indrindra sy fototra indrindra mandrafitra ny zavatra rehetra eto amin'izao rehetra izao. Ny fahatakarana ny rafitry ny atiôma no zava-dehibe amin'ny fahatakarana tranga ara-batana sy simika maro. Ity lahatsoratra ity dia handinika tsara ny rafitry ny atiôma, manomboka amin'ny tantaran'ny nahitana azy, ny singa ao aminy, ny hery miasa ao anatiny, ka hatramin'ny fiantraikany amin'ny siansa sy ny teknolojia.

Tantaran'ny nahitana ny nokleary atomika

Ny nahitana ny ati-doha atomika dia vokatry ny andrana maro natao tamin'ny faramparan'ny taonjato faha-19 sy ny fiandohan'ny taonjato faha-20. Talohan'ny nahitana ny ati-doha atomika, ny modely eken'ny besinimaro momba ny atôma dia ny modely "plum pudding" naroson'i J.J. Thomson tamin'ny 1904. Araka io modely io, ny atôma dia bola misy fiampangana tsara misy elektrôna misy fiampangana ratsy miparitaka toy ny voaloboka maina ao anaty pudding.

Na izany aza, tamin'ny 1911, dia nanova tanteraka io fomba fijery io ny andrana fanaparitahana poti-alfa nataon'i Ernest Rutherford sy ny ekipany. Nitifitra poti-alfa tamin'ny takelaka volamena manify izy ireo ary nahita fa ny ankamaroan'ny poti-alfa dia nandalo tsy nisy sakana tamin'ilay takelaka, fa ny sasany kosa dia nivily lalana tamin'ny zoro lehibe na niverina mihitsy aza. Nanatsoaka hevitra i Rutherford fa ny atôma dia ahitana habaka malalaka misy lanja sy fiampangana tsara mifantoka ao anaty vihy kely eo afovoany. Io fahitana io no nanamarika ny nahaterahan'ny modely vihy atomika fantatsika ankehitriny.

Singa ao amin'ny Nokleary Atomika

Ny ati-atomika dia misy karazana poti-javatra subatomika roa: prôtôna sy neutron. Ireo poti-javatra roa ireo dia fantatra amin'ny anarana hoe nokleôna.

  1. ProtonNy prôtôna dia singa misy fiampangana tsara izay manana lanja eo amin'ny 1.6726 x 10^-27 kilao eo ho eo. Ny isan'ny prôtôna ao amin'ny atin'ny atôma no mamaritra ny maha-izy azy ara-tsimia ny singa iray ary antsoina hoe laharan'ny atômany.
  2. NeutronNy neutron dia poti-javatra tsy misy fiampangana izay manana lanja lehibe kokoa noho ny an'ny prôtôna, eo amin'ny 1.6750 x 10^-27 kilao eo ho eo. Ny neutron dia mitana anjara toerana amin'ny fanamafisana ny ati-doha amin'ny alàlan'ny fampihenana ny hery manosika eo amin'ireo prôtôna misy fiampangana tsara.

Hery ao amin'ny Nokleary Atomika

Misy hery fototra maromaro miasa ao anatin'ny ati-oksizenina, izay misy fiantraikany amin'ny fahamarinan-toerana sy ny firafitry ny ati-oksizenina:

  1. Hery elektromagnetikaIty hery ity dia miteraka fifanintonana eo amin'ireo prôtôna miampanga tsara. Raha tsy misy hery hafa mihazona ireo prôtôna ireo miaraka, dia ho voasakan'io fifanintonana io ny ati-doha atomika.
  2. Hery niokleary matanjakaHery tena mahery vaika ity hery ity saingy miasa amin'ny halavirana fohy dia fohy (eo amin'ny 1 femtometatra eo ho eo, na 10^-15 metatra). Izy no tompon'andraikitra amin'ny fifamatoran'ny prôtôna sy ny neutron ao anatin'ny ati-doha. Na dia mahery lavitra noho ny hery elektromagnetika aza, ny hery nokleary matanjaka dia miasa amin'ny halavirana fohy dia fohy ihany, ka misy fiantraikany amin'ny poti-javatra mifanakaiky be ihany.
  3. Hery niokleary malemyIty hery ity dia tafiditra amin'ny fizotran'ny fahasimban'ny taratra radioaktifa sy ny fiovan'ny singa sasany, saingy tsy mitana anjara toerana lehibe amin'ny fifamatoran'ny nokleona ao anatin'ny nokleona.

Fahamarinan'ny Nokleary Atomika

Miankina amin'ny fifandanjana misy eo amin'ny hery nokleary matanjaka sy ny hery elektromagnetika ny fahamarinan'ny atiny atomika. Ny atiny kely dia kely na lehibe dia matetika tsy marin-toerana.

  1. Fototra MaivanaAo amin'ny nokleary atomika misy prôtôna sy neutron vitsy dia vitsy, ny hery nokleary matanjaka dia ampy handresena ny fifanosehana elektromagnetika eo amin'ny prôtôna. Ohatra, ny nokleary hélium (misy prôtôna roa sy neutron roa) dia tena marin-toerana.
  2. Fototra MavesatraAo amin'ny nokleary atomika misy prôtôna maro be (toy ny oraniôma, misy prôtôna 92), dia lasa matanjaka be ny fanilika elektromagnetika ary sarotra toherina amin'ny hery nokleary matanjaka. Izany dia mahatonga ny nokleary mavesatra ho tsy marin-toerana sy mora simba amin'ny taratra radioaktifa.

Fahasimban'ny taratra

Ny fahasimban'ny taratra dia ny dingana izay mahatonga ny atôma tsy marin-toerana hamoy angovo amin'ny alàlan'ny famoahana taratra amin'ny endrika poti-javatra na onja elektromagnetika. Misy karazana fahasimban'ny taratra maromaro:

  1. Fahasimban'ny AlfaMamoaka poti-alfa (izay misy prôtôna roa sy neutronina roa) ny ati-oksizenina. Matetika mitranga ao amin'ny ati-oksizenina mavesatra io fahasimbana io.
  2. Fahasimban'ny BetaMamoaka poti-beta ny ati-doha, izay mety ho elektrôna (beta-minus) na positron (beta-plus). Mitranga ny fahasimban'ny beta rehefa miova ho prôtôna ny neutron na ny mifamadika amin'izany.
  3. Fahasimban'ny GammaMamoaka taratra gamma ny ati-doha, izay fotona manana angovo avo lenta. Ny fahasimban'ny gamma dia matetika mitranga aorian'ny fahasimban'ny alpha na beta, rehefa mbola ao anatin'ny toetry ny fientanentanana ny ati-doha ary very angovo bebe kokoa.

Ny fiantraikany eo amin'ny Siansa sy ny Teknolojia

Ny fahatakarana ny rafitry ny ati-doha atomika dia nisy fiantraikany lehibe teo amin'ny sehatry ny siansa sy ny teknolojia samihafa.

  1. Angovo nioklearyNy fission sy ny fusion nokleary dia mampiasa ny angovo voatahiry ao amin'ny nokleary atomika. Ny fission nokleary dia ny fizotran'ny fizarana ny nokleary mavesatra ho lasa kely kokoa, raha ny fusion nokleary kosa dia ny fampifangaroana ny nokleary maivana ho lasa mavesatra kokoa. Samy mamoaka angovo be dia be izy roa ireo, izay azo ampiasaina hamokarana herinaratra na hamokarana fitaovam-piadiana nokleary.
  2. Fitsaboana nioklearyAmpiasaina amin'ny fitiliana sy fitsaboana ara-pitsaboana ny radioisotopa. Ohatra, ny teknika fakana sary toy ny PET (Positron Emission Tomography) dia mampiasa isotopa radioaktifa mba hamantarana ny homamiadana sy aretina hafa.
  3. Daty amin'ny alalan'ny taratraFomba fandrefesana ny taonan'ny fôsily sy ny zavatra tranainy no ampiasaina amin'ny fomba fandrefesana ny taona toy ny fampiasana karbônina-14. Mifototra amin'ny fahasimban'ny radioaktifa amin'ny isotope sasany ity teknika ity, izay mitranga amin'ny tahan'ny tsy miovaova.
  4. Fizikan'ny poti-javatraNy fikarohana momba ny rafitry ny ati-atomika dia nanokatra lalana ho an'ny fandalinana bebe kokoa momba ny singa subatomika sy ny fifandraisana fototra. Ny fahitana ireo singa toy ny quark sy gluon, ary koa ny fanandramana amin'ny accelerators singa toy ny Large Hadron Collider, dia nanampy antsika hahatakatra izao rehetra izao amin'ny ambaratonga fototra indrindra.

Famaranana

Ny firafitry ny ati-doha atomika no zava-dehibe amin'ny fahatakarana tranga maro eo amin'izao rehetra izao. Nanomboka tamin'ny nahitan'i Rutherford voalohany ka hatramin'ny fampiharana azy amin'ny angovo nokleary sy ny fitsaboana maoderina, ny fandalinana ny ati-doha atomika dia nanokatra varavarana maro teo amin'ny siansa. Rehefa mandroso hatrany ny teknolojia sy ny fikarohana, dia hihalalina ny fahalalantsika momba ny ati-doha atomika, ka hitondra antsika ho akaiky kokoa ny fahatakarana feno kokoa momba izao tontolo izao manodidina antsika.

Mametraha hevitra