Ko te karihi ngota te wāhanga iti rawa, te wāhanga taketake hoki e hanga ana i ngā mea katoa o te ao. Ko te mārama ki te hanganga o te karihi ngota te mea nui ki te mārama ki ngā āhuatanga ā-tinana me te matū maha. Ka tūhuratia e tēnei tuhinga te hanganga o te karihi ngota, mai i tōna hītori o te kitenga, ōna wāhanga, ngā kaha e mahi ana i roto, tae atu ki ōna pānga ki te pūtaiao me te hangarau.
Te Hītori o te Kitenga o te Pūtake Atomika
Ko te kitenga o te karihi ngota i hua mai i ngā whakamātautau maha i mahia i te mutunga o te rautau 19 me te tīmatanga o te rautau 20. I mua i te kitenga o te karihi ngota, ko te tauira whānui o te ngota ko te tauira "pūtini paramu" i whakatakotoria e J.J. Thomson i te tau 1904. E ai ki tēnei tauira, ko te ngota he porowhita utu pai kei roto ngā irahiko utu kino e marara ana pērā i ngā karepe maroke i roto i te pūtini.
Heoi, i te tau 1911, i roto i tētahi whakamātautau marara matūriki ārepa i whakahaerehia e Ernest Rutherford me tana tīma, i tino whakarerekētia tēnei tirohanga. I tukuna e rātou ngā matūriki ārepa ki tētahi rau koura angiangi, ā, i kitea ko te nuinga o ngā matūriki ārepa i puta mā roto i te rau me te kore e āraia, engari ko ētahi i pehia i ngā koki nui, i whakaatahia rānei ki muri. I whakatau a Rutherford ko ngā ngota he whānui o te wāhi takoto kau me te papatipu me te utu pai e kukū ana i roto i tētahi karihi iti i waenganui. Nā tēnei kitenga i tīmata ai te tauira karihi ngota e mōhiotia ana e tātou i ēnei rā.
Ngā Wāhanga o te Pūnaha Atomika
E rua ngā momo matūriki iti-atomika o te karihi ngota: ngā porotona me ngā iutūniora. E mōhiotia whānuitia ana ēnei matūriki e rua ko ngā iutūniora.
- PatoHe matūriki utu pai te pūrotene, ā, ko tōna taumaha he tata ki te 1.6726 x 10^-27 kirokaramu. Ko te maha o ngā pūrotene i roto i te karihi o te ngota e whakatau ana i te tuakiri matū o tētahi huānga, ā, e kiia ana ko tōna tau ngota.
- NeutronKo ngā neutron he matūriki kore utu, he nui ake te taumaha i tō ngā porotona, tata ki te 1.6750 x 10^-27 kirokaramu. He mahi tā ngā neutron ki te whakau i te karihi mā te whakaiti i te kaha pana i waenga i ngā porotona kua utu pai.
Ngā Kaha i roto i te Pūtake Atomika
He maha ngā mana taketake e mahi ana i roto i te karihi ngota, e pā ana ki te pumau me te hanganga o te karihi:
- Te Kaha AuhikohikoKa puta he ātete i waenga i ngā porotini kua utua pai i tēnei kaha. Ki te kore he kaha anō e pupuri ana i ēnei porotini, ka kumea te karihi ngota e tēnei ātete.
- Te Kaha Karihi KahaHe kaha tino kaha tēnei kaha kukume engari ka mahi i runga i ngā tawhiti poto rawa (tata ki te 1 femtometer, 10^-15 mita rānei). Koia te kawenga mō te here i ngā proton me ngā niutron i roto i te karihi. Ahakoa he kaha ake i te kaha hikohiko, ka mahi noa te kaha karihi kaha i runga i ngā tawhiti poto rawa, ka pā noa ki ngā matūriki e tino tata ana tetahi ki tetahi.
- Te Kaha Karihi NgāwariKei roto tēnei kaha i ētahi tukanga pirau irahiko me ngā whakawhiti huānga, engari kāore e whai wāhi nui ki te here i ngā irahiko i roto i te irahiko.
Te Pūmautanga o ngā Karihi Atomika
Ko te pumau o te karihi ngota e whakawhirinaki ana ki te taurite i waenga i te kaha karihi kaha me te kaha hikohiko. Ko ngā karihi tino iti, tino nui rānei, he kore pumau.
- Matua MāramaI roto i ngā karihi ngota he iti noa ngā porotana me ngā iōnitā, he nui te kaha karihi kaha hei wikitoria i te ātete hikohiko i waenga i ngā porotana. Hei tauira, he tino pumau te karihi hēriuma (me ngā porotana e rua me ngā iōnitā e rua).
- Matua TaumahaI roto i ngā karihi ngota he nui rawa ngā porotona (pērā i te uranium, me ngā porotona 92), ka tino kaha te ātete hikohiko, ā, he uaua ki te ātete i te kaha karihi kaha. Nā tēnei ka noho pūmau ngā karihi taumaha, ā, ka ngawari ki te pirau irahiko.
Te pirau o te irahiko
Ko te pirau irahiko te tukanga e ngaro ai te kaha o ngā karihi ngota kore pumau mā te tuku i te irahiko i roto i te ahua o ngā matūriki, ngā ngaru hikohiko rānei. He maha ngā momo pirau irahiko:
- Te Pirau o te ĀrapaKa tukuna e te karihi he matūriki ārepa (e rua ngā porotana me ngā niutara e rua). I te nuinga o te wā ka puta tēnei pirau i roto i ngā karihi taumaha.
- Te Pirau BetaKa tukuna e te karihi ngā matūriki beta, arā, he irahiko (beta-tango) he positron rānei (beta-tāpiri). Ka puta te pirau beta ina huri te niutron hei porotona, hei huri rānei i te porotona.
- Pirau o te KamaKa tukuna e te karihi te irahiko gamma, arā, he photon pūngao nui. I te nuinga o te wā ka puta te pirau gamma i muri i te pirau alpha, beta rānei, i te wā e noho tonu ana te karihi i roto i te āhua whakaohooho, ā, kei te ngaro atu te pūngao.
Ngā Pānga ki te Pūtaiao me te Hangarau
He whānui te pānga o te mārama ki te hanganga o te karihi ngota ki ngā momo mara o te pūtaiao me te hangarau.
- Pūngao KarihiKa whakamahia e te wehenga karihi me te tauhohenga hanumi te pūngao e rongoatia ana i roto i ngā karihi ngota. Ko te wehenga karihi te tukanga o te wehewehe i ngā karihi taumaha ki ngā karihi iti ake, ko te hanumi karihi ia ko te hanumitanga o ngā karihi māmā ki ngā karihi taumaha ake. Ka tukuna e ngā mea e rua he nui te pūngao, ka taea te whakamahi hei whakaputa hiko, hei hanga rānei i ngā patu karihi.
- Rongoā karihiE whakamahia ana ngā isotope irahiko hei tātaritanga me te maimoatanga hauora. Hei tauira, ko ngā tikanga whakaahua pēnei i te PET (Positron Emission Tomography) e whakamahi ana i ngā isotope irahiko hei kite i te mate pukupuku me ētahi atu mate.
- Te Whakamātautau IrahikoKo ngā tikanga whakatau tau pēnei i te whakatau tau waro-14 e whakamahia ana hei whakatau i te pakeketanga o ngā kōiwi tawhito me ngā taonga tawhito. Ko tēnei tikanga e hangai ana ki te pirau irahiko o ētahi isotopes, e puta ana i te tere pumau.
- Ahupūngao MatūrikiNā te rangahau i te hanganga o te karihi ngota kua whakawātea i te ara mō ētahi atu rangahau mō ngā matūriki iti-ngota me ngā taunekeneke taketake. Ko te kitenga o ngā matūriki pēnei i te quark me te gluon, me ngā whakamātautau i ngā whakatere matūriki pēnei i te Large Hadron Collider, kua āwhina i a tātou ki te mārama ki te ao whānui i tōna taumata taketake.
Whakamutunga
Ko te hanganga o te karihi ngota he mea nui ki te mārama ki ngā āhuatanga maha o te ao whānui. Mai i te kitenga tuatahi a Rutherford ki ngā whakamahinga i roto i te pūngao karihi me te rongoā hou, kua huakina e te ako i te karihi ngota he maha ngā tatau i roto i te pūtaiao. I te haere tonu o te hangarau me te rangahau, ka hohonu ake tō tātou mōhiotanga ki te karihi ngota, ka tata atu tātou ki tētahi māramatanga whānui ake o te ao e karapoti nei i a tātou.
