ატომი

                                                  ატომი

                          
            შედარება ზომების  ჰელიუმის ატმოის ბირთვს წარმოადგენს (ვარდისფერი) და ელექტრონული ღრუბელის განაწილებას (შავი). ბირთვი (ზედა მარჯვენა კუთხეში) ჰელიუმ-4-ში რელურად სფერული სიმეტრიულია და მკვეთრად ჰგავს ელეტრონულ ღრუბელს, თუმცა უფრო რთული ბირთვი ყოველთვის ასეთი არაა. შავი ზოლი ანგსტრემია (10⁻¹⁰ ან 100 პმ)

 (ძვ. ბერძნ. ἄτομος-დან — განუყოფელი, გაუჭრელი) — ჩვეულებრივი მატერიის შემადგენელი უმცირესი ერთეული, რომელსაც ქიმიური ელემენტის თვისებები გააჩნია. ყოველი მყარი სხეული, სითხე, აირი და პლაზმა შედგება ნეიტრალური ან იონიზირებული ატომებისაგან. ატომები ძალიან მცირე ზომისაა, მათი ჩვეულებრივი ზომა, დაახლოებით, 100 პიკომეტრია (მეტრის ათმემილიარდედი მეტრულ სისტემაში), თუმცა ატომებს მკაფიოდ განსაზღვრული საზღვრები არ გააჩნიათ და არსებობს მათი ზომების განსაზღვრის სხვადასხვა მეთოდი, რომლებიც განსხვავებულ, თუმცა მსგავს შეფასებებს იძლევიან.

ატომები საკმარისად პატარებია საიმისოდ, რომ კლასიკურ ფიზიკოსებს თვალსაჩინოდ მცდარი შედეგები მისცეს. ფიზიკის განვითარებასთან ერთად, ატომური მოდელები გაერთიანდნენ კვანტურ პრინციპებში მათი ქცევის უკეთ ახსნისა და პროგნოზირებისათვის.

                                                   

გაიგერ-მ,არენდის ექსპერიმენტი მაღლა: მოსალოდნელი შედეგი: ალფა ნაწილაკი გადის ატომის ქიშმიშიანი პუდინგის მოდელში უმნიშვნელო გადახრით.

დაბლა: დაკვირვებული შედეგი: ნაწილაკთა მცირე ნაწილი გარდატყდა ბირთვის კონცენტრირებული დადებითი მუხტის მიერ.

თითოეული ატომი შედგება ბირთვისა და მასთან დაკავშირებული ერთი ან მეტი ელექტრონისაგან. ბირთვი შედგება ერთი ან მეტი პროტონისა და ჩვეულებრივ, მსგავსი რაოდენობის ნეიტრონებისაგან (პროთიუმს ნეიტრონი არ გააჩნია). პროტონებსა და ნეიტრონებს ნუკლონებს უწოდებენ. ატომის მასის 99,94%-ზე მეტს ბირთვი იკავებს. პროტონებს აქვთ დადებითი მუხტი, ელექტრონებს — უარყოფითი, ხოლო ნეიტრონებს მუხტი არ გააჩნიათ. თუ პროტონებისა და ელექტრონების რაოდენობა ტოლია, მაშინ ატომი ელექტრონეიტრალურია, ხოლო თუ ატომს პროტონების რაოდენობაზე მეტი ან ნაკლები ელექტრონი გააჩნია, მაშინ მას, შესაბამისად, უარყოფითი ან დადებითი მუხტი აქვს. მუხტის მქონე ატომს იონი ეწოდება.

                                         

                                       ატომის თანამედროვე სტანდარტული მოდელი

ატომის ელექტრონებს ბირთვში არსებული პროტონები ელექტრომაგნიტური ძალის საშუალებით იზიდავენ. ბირთვში პროტონები და ნეიტრონები ერთმანეთს განსხვავებული ძალებით იზიდავენ. ბირთვული ძალა, რომელიც, ჩვეულებრივ, ელექტრომაგნიტურზე ძლიერია, დადებითად დამუხტულ პროტონებს ერთმანეთისაგან აცალკევებს. გარკვეულ გარემოებებში, საწინააღმდეგო ელექტრომაგნიტური ძალა ბირთვულზე ძლიერი ხდება და შესაძლოა, ნუკლეონები ბირთვიდან გამოდევნოს, რაც ბირთვული გარდაქმნის შედეგად, ერთ ქიმიურ ელემენტს მეორედ აქცევს.

                                                    

გვირაბული სკანიორება მიკროსკოპის გამოსახულება, რომელიც ასახავს ოქროს ზედაპირის შემქმნელ ცალკეულ ატომებს. ზედაპირის ატომები გადახრილნი არიან მოცულობითი კრისტალური სტრუქტურისაგან და განლაგებულნი არიან რამდენიმე ატომის სიგანის მქონე სვეტებში, რომელთა შორისაც ჩაღრმავებებია.

ბირთვში პროტონების რიცხვი განსაზღვრავს თუ რომელ ქიმიურ ელემენტს ეკუთვნის ატომი (მაგალითად, სპილენძის ყველა ატომი 29 პროტონს შეიცავს); ხოლო ნეიტრონთა რიცხვი — ელემენტის იზოტოპს. ელექტრონთა რაოდენობა გავლენას ახდენს ატომის მაგნიტურ თვისებებზე. ატომებს შეუძლიათ დაუკავშირდნენ ერთ ან მეტ ატომს ქიმიური ბმების საშუალებით და წარმოქმნან ისეთი ქიმიური ნაერთი, როგორიცაა მოლეკულა. ატომთა გაერთიანებისა და განცალკევების უნარი ბუნებაში არსებულ ფიზიკურ ცვლილებათა უმეტესობის მიზეზია და ქიმიის შესწავლის საგანს წარმოადგენს.

იხ. ვიდეო

ატომები ქმნიან ხილული სამყაროს მთლიანი ენერგიის სიმკვრივის, დაახლოებით, 4%-ს საშუალო სიმკვრივით 0,25 ატომი/მ³. ირმის ნახტომის მსგავს გალაქტიკაში, ატომებს გააჩნიათ გაცილებით მაღალი კონცენტრაცია — ვარსკვლავთშორის სივრცეში (ვშს) მატერიის სიმკვრივე მერყეობს 10⁵-დან 10⁹ ატომი/მ³-მდე. მიჩნეულია, რომ მზე ადგილობრივ ბუშტში, მაღალიონიზირებულ აირის რეგიონში, მდებარეობს, ასე რომ, სიმჭიდროვე მზის სამეზობლოში მხოლოდ, დაახლოებით 10³ ატომი/მ³-ს შეადგენს. ვარსკვლავები ქმნიან მკვრივ ღრუბლებს ვშს-ში და ვარსკვლავთა ევოლუციური პროცესები იწვევენ მის მდგრადად გამდიდრებას წყალბადსა და ჰელიუმზე მასიური ელემენტებით. ირმის ნახტომის ატომების 95%-მდე ვარსკვლავებშია კონცენტრირებული, ატომთა მთლიანი მასა კი გალაქტიკის მასის, დაახლოებით, 10%-ს ქმნის (მასის დანარჩენ ნაწილს უცნობი ბნელი მატერია იკავებს).

ჩამოყალიბება

ფიქრობენ, რომ ელექტრონები სამყაროში ჯერ კიდევ დიდი აფეთქების ადრეული ეტაპებიდან არსებობენ. ატომის ბირთვი ყალიბდება ნუკლეოსინთეზის რეაქციებში. დაახლოებით, სამ წუთში, დიდი აფეთქების ნუკლესინთეზმა შექმნა სამყაროში არსებული ჰელიუმის, ლითიუმისა და დეიტერიუმის უმეტესობა და შესაძლოა, ბერილიუმისა და ბორის გარკვეული ნაწილიც.

ატომების უნივერსალურობა და სტაბილურობა დამოკიდებულია მათ შემაკავებელ ენერგიაზე, რაც ნიშნავს, რომ ატომს გააჩნია უფრო ნაკლები ენერგია, ვიდრე ბირთვისა და ელექტრონების დაუკავშირებელ სისტემას. სადაც ტემპერატურა იონიზაციის ენერგიაზე ბევრად მაღალია, მატერია არსებობს პლაზმის, დადებითად დამუხტული იონებისა (შესაძლოა, შიშველი ბირთვების) და ელექტრონების აირის, მდგომარეობაში. როდესაც ტემპერატურა იონიზაციის ენერგიაზე დაბლა ეცემა, ატომი სტატისტიკურად ხელსაყრელი ხდება. ატომებმა (დაკავშირებული ელექტრონებით დასრულებული) დამუხტულ ნაწილაკებზე დომინირება დიდი აფეთქებიდან 380 000 წლის შემდეგ დაიწყეს, რეკომბინაციის სახელით ცნობილ ეპოქაში, როდესაც გაფართოების პროცესში მყოფი სამყარო საკმარისად გაგრილდა რომ ელექტრონებისათვის საშუალება მიეცა ბირთვს დაკავშირებოდნენ.

დიდი აფეთქების შემდეგ, რომელსაც ნახშირბადი ან უფრო მძიმე ელემენტები არ შეუქმნია, ატბირთვები კომბინირდნენ ვარსკვლავებში თერმობირთვული რეაქციის შედეგად, რათა წარმოექმნათ კიდევ უფრო მეტი ჰელიუმი და ალფა პროცესის შედეგად, ელემენტთა რიგი ნახშირბადიდან რკინამდე.

იზოტოპები, როგორიცაა ლითიუმ-6, ისევე, როგორც, ბერილიუმისა და ბორის ნაწილი, კოსმოსშია წარმოქმნილი კოსმოსური სხივების ზემოქმედებით. ეს მაშინ ხდება, როდესაც დიდი ენერგიის მქონე ფოტონი ეჯახება ატომბირთვს და ნუკლონების დიდი რაოდენობის გამოდევნას იწვევს.

რკინაზე მძიმე ელემენტები წარმოიქმნენ ზეახალ ვარსკვლავში R-პროცესის შედეგად და AGB ვარსკვლავებში S-პროცესის შედეგად, რომელთაგან ორივემ ჩაითრია ატომბირთვების მიერ ნეიტრონების ჩაჭერა. ისეთი ელემენტები, როგორიცაა ტყვია, უფრო მძიმე ელემენტების რადიოაქტიური დაშლის შედეგად წარმოიქმნა.
იხ.ვიდეო

დედამიწა

დედამიწისა და მის მცხოვრებთა შემადგენელ ატომთა უმრავლესობა მათი ამჟამინდელი ფორმით წარმოდგენილნი იყვნენ ნისლეულში, რომელიც მოლეკულურ ღრუბლად დაიშალა, რათა მზის სისტემა შეექმნა. დანარჩენები კი რადიოაქტიური დაშლის შედეგს წარმოადგენენ და მათი შეფარდება, შესაძლოა, გამოყენებულ იქნას დედამიწის ასაკის დასადგენად რადიომეტრული დათარიღების საშუალებით. დედამიწის ქერქში არსებული ჰელიუმის უმეტესობა ალფა დაშლის პროდუქტს წარმოადგენს.

დედამიწაზე არსებობს ატომთა მცირე ჯგუფი, რომლებიც არც თავდაპირველად არსებობდნენ (ე. ი. არაპირვანდელი) და არც რადიოაქტიური დაშლის შედეგს წარმოადგენენ. ნახშირბად-14 განუწყვეტლად გამომუშავდება ატმოსფეროში კოსმოსური სხივების მიერ. ზოგიერთი ატომი დედამიწაზე ხელოვნურადაა წარმოქმნილი შეგნებულად ან როგორც ბირთვული რეაქტორების ან აფეთქებების პროდუქტები. ტრანსურანული ელემენტებიდან (ელემენტები, რომელთა ატომური ნომერი 92-ზე მეტია) მხოლოდ პლუტონიუმი და ნეპტუნიუმი არსებობენ დედამიწაზე ბუნებრივად. ტრანსურანულ ელემენტებს დედამიწის ამჟამინდელ ასაკზე ხანმოკლე რადიოაქტიური სიცოცხლის ხანგრძლივობა გააჩნიათ ამიტომაც, ამ ელემენტთა ამოცნობადი რაოდენობა დიდი ხნის დაშლილია. გამონაკლისია პლუტონიუმ-244-ის კვალი, რომელიც, შესაძლოა, კოსმოსური მტვრისაგან დეპონირდა. პლუტონიუმისა და ნეპტუნიუმის ბუნებრივი საბადოები წარმოიქმნებიან ურანის მადნის მიერ ნეიტრონის ჩაჭერის შედეგად.

დედამიწა შეიცავს, დაახლოებით, 1,33×10⁵⁰ ატომს. მიუხედავად იმისა, რომ ატმოსფეროს 99% მოლეკულების ფორმებშია შეკავებული, რის მაგალითებსაც წარმოადგენს ნახშირორჟანგი, ორატომიანი ჟანგბადი და აზოტი, არსებობს კეთილშობილ აირთა დამოუკიდებელი ატომების მცირერიცხოვანი ჯგუფები, როგორებიცაა არგონი, ნეონი და ჰელიუმი. დედამიწის ზედაპირზე ატომთა აბსოლუტური უმრავლესობა გაერთიანებულია სხვადასხვა ნაერთის წარმოსაქმნელად წყლის, სუფრის მარილის, სილიკატებისა და ოქსიდების ჩათვლით. ატომებს, ასევე, შეუძლიათ შეერთდნენ ისეთი მატერიალების შესაქმნელად, რომლებიც არ შედგებიან ცალკეული მოლეკულებისაგან, როგორებიცაა კრისტალები და თხევადი ან მყარი მეტალები. ეს ატომური მატერია ქმნის ქსელურ განლაგებას, რაც არ ახასიათებს მოლეკულურ მატერიასთან ასოცირებულ მცირე მასშტაბის შუალედებიანი წესრიგის განსაკუთრებულ ტიპს.
იხ. ვიდეო

იშვიათი და თეორიული ფორმები

სუპერმძიმე ელემენტები

ტრანსურანული ელემენტები.მიუხედავად იმისა, რომ ტყვიაზე (82) მაღალი ატომური ნომრის მქონე იზოტოპები რადიოაქტიურია, ზოგიერთი ელემენტისათვის, 103-ზე მაღალი ატომური ნომრით, წამოყენებულია „სტაბილურობის კუნძულის“ იდეა. ამ სუპერმძიმე ელემენტებს, შესაძლოა, გააჩნდეთ ბირთვები, რომლებიც შედარებით სტაბილურებია რადიოაქტიური დაშლის წინააღმდეგ. სტაბილური სუპერმძიმე ატომის ყველაზე სავარაუდო კანდიდატს, ანბიჰექსიუმს, 126 პროტონი და 184 ნეიტრონი აქვს.

ეგზოტიკური მატერია

 ეგზოტიკური მატერია მატერიის თითოეულ ნაწილაკს გააჩნია შესაბამისი ანტიმატერიული ნაწილაკი საპირისპირო ელექტრული მუხტით, ამდენად, პოზიტრონი დადებითად დამუხტული ანტიელექტრონია, ხოლო ანტიპროტონი პროტონის უარყოფითად დამუხტული ექვივალენტია. როდესაც მატერიისა და ანტიმატერიის შესაბამისი ნაწილაკები ხვდებიან, ისინი ერთმანეთს ანადგურებენ. ამის გამო, მატერიისა და ანტიმატერიის ნაწილაკებს შორის არსებულ შეუსაბამობასთან ერთად, ეს უკანასკნელები სამყაროში იშვიათობას წარმოადგენენ. ამ შეუსაბამობის პირველადი მიზეზები ჯერ ბოლომდე გასაგები არაა, თუმცა ბარიოგენეზისის თეორიებმა, შესაძლოა, შემოგვთავაზონ მისი ახსნა. შედეგად, ანტიმატერიის ატომები ბუნებაში აღმოჩენილი არ არის. თუმცა, 1996 წელს, ჟენევაში, ატომური კვლევების ევროპული ორგანიზაციის ლაბორატორიაში მოხერხდა წყალბადის ატომის ანტიმატერიული ასლის (ანტიწყალბადი) სინთეზირება.

სხვა ეგზოტიკური ატომები ერთ-ერთი პროტონის, ნეიტრონის ან ელექტრონის იგივე მუხტის მქონე სხვა ნაწილაკებით ჩანაცვლების გზით შეიქმნა. მაგალითად, ელექტრონი შეიძლება ჩანაცვლდეს უფრო მასიური მიუონით მიუონური ატომის შესაქმნელად. ამ ტიპის ატომები შეიძლება გამოყენებულ იქნან ფიზიკის ფუნდამენტური პროგნოზების გამოსაცდელად.

იხ. ვიდეო

                                     რეკლამა

იხ... ბმულზე   ⍈⍈⍈

https://shotashota75.blogspot.com/search?q=%E1%83%A0%E1%83%94%E1%83%99%E1%83%9A%E1%83%90%E1%83%9B%E1%83%90