Atomin ytimen rakenne on yksi modernin tieteen peruskysymyksistä. Jatkuvat kokeet tällä alueella ovat antaneet tutkijoille mahdollisuuden paitsi määrittää suurella tarkkuudella, mikä atomi on, myös aktiivisesti käyttää eri teollisuudenaloilla saatua tietoa ja uusimpien aseiden luomisessa.
Kysymys kaiken planeetan rakenteesta on kiinnostanut tutkijoita ikimuistoisista ajoista lähtien. Joten jopa muinaisessa Kreikassa jotkut tutkijat uskoivat aineen olevan yksi ja jakamaton rakenteessa, kun taas heidän vastustajansa väittivät, että aine oli jaettavissa ja koostui pienimmistä hiukkasista - atomeista, joten eri esineiden ominaisuudet eroavat niin paljon toisistaan.
Molekyylien rakenteen tutkimuksessa läpimurto tapahtui 1700-luvulla, kun M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro loivat perustan atomi-molekyyliteorialle, jonka mukaan luonnossa kaikki koostuu molekyyleistä ja ne puolestaanjakamattomat hiukkaset - atomit, joiden vuorovaikutus keskenään määrää tiettyjen aineiden perusominaisuudet.
Uusi vaihe molekyylien ja atomien rakenteen tutkimuksessa alkoi 1800-luvun lopulla, kun E. Rutherford ja monet muut tiedemiehet tekivät löytöjä, joiden seurauksena atomin rakenne ja atomiydin ilmestyi täysin uudessa valossa. Joten kävi ilmi, että atomi ei ole ollenkaan jakamaton hiukkanen, päinvastoin, se koostuu vielä pienemmistä komponenteista - ytimestä ja elektroneista, jotka liikkuvat sen ympärillä monimutkaisilla kiertoradoilla. Atomin yleinen neutraalisuus johti johtopäätökseen, että negatiivisen varauksen omaavat elektronit on tasapainotettava positiivisen varauksen omaavilla elementeillä. Kuten myöhemmin kävi ilmi, tällaisia alkuaineita todella on olemassa: niitä kutsuttiin ɑ-hiukkasiksi tai protoneiksi.
Nykyaikainen tieteellinen tietämys viittaa siihen, että atomiytimen rakenne on paljon monimutkaisempi kuin miltä sata vuotta sitten näytti. Joten nykyään tiedetään, että atomin ydin sisältää protonien lisäksi myös hiukkasia, joilla ei ole varausta - neutroneja. Yhdessä protoneja ja neutroneja kutsutaan nukleoneiksi. Koska neutronin massa on vain 0,14 % suurempi kuin protonin massa, tämä ero yleensä jätetään huomioimatta laskelmissa.
Ytimen koko on välillä 10-12 ja 10-13 cm. Samaan aikaan huolimatta siitä, että yli 95 % atomin massasta on keskittynyt ytimeen, itse atomin koko on on satatuhatta kertaa suurempi kuin ytimen koko.
Peruskvantitatiiviset ominaisuudet, jotka kuvaavat atomiytimen rakennetta, voidaan erottaa D. I.:n jaksollisesta taulukosta. Mendelejev. Kuten tiedät, protonien lukumäärä ytimessä on yhtä suuri kuin sen ympärillä pyörivien elektronien summa ja vastaa alkuainetaulukon sarjanumeroa. Neutronien lukumäärän selvittämiseksi elementin kokonaismassasta on vähennettävä sarjanumero ja pyöristettävä ylöspäin kokonaislukuun. Aineita, joissa protonien määrä on sama, mutta neutronien määrä eri, kutsutaan isotoopeiksi.
Yksin ytimen rakennetta tutkineiden tiedemiesten tärkeimmistä kysymyksistä oli kysymys protoneja pidättävistä voimista, koska sillä on sama varaus, niiden on hylkittävä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että ytimessä olevien protonien väliset etäisyydet ovat niin pieniä, että niiden välistä hylkimistä ei yksinkertaisesti tapahdu. Lisäksi protonien välissä sijaitsevat bionit edistävät läheistä vuorovaikutusta ja niiden jatkuvaa vetovoimaa toisiinsa.
Atomin ytimen rakenne on edelleen täynnä monia mysteereitä. Niiden ratkaiseminen ei ainoastaan auta ihmiskuntaa ymmärtämään paremmin maailman rakennetta, vaan myös saa aikaan laadullisen läpimurron tieteessä ja tekniikassa.
