האטום הגרעיני
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| nucleus/ˈnjuːklɪəs/ | גרעין |
| nuclear model/ˈnjuːklɪə ˈmɒdl/ | מודל גרעיני |
| neutral/ˈnjuːtrəl/ | ניטרלי |
| alpha particles/ˈælfə ˈpɑːtɪklz/ | חלקיקי אלפא |
| gold foil/ɡəʊld fɔɪl/ | דק ירוק |
| nucleons/ˈnjuːklɪənz/ | נוקלאונים |
| protons/ˈprəʊtɒnz/ | פרוטונים |
| neutrons/ˈnjuːtrɒnz/ | ניטרונים |
| isotopes/ˈaɪsətəʊps/ | איזוטופים |
רובו שטוח
- אם האטום היה בגודל אצטדיון, הגרעין שלו היה יבול במרכז.
- כמעט כל האטום הוא שטוח — עובדה מפתיעה שהוכחה בניסוי חכם.
- בואו לבנות את מודל הגרעין של האטום.
האטום הגרעיני
- לאטום יש גרעין מרכזי קטן (חיובי) עם אלקטרונים (שליליים) הנעים סביבו.
- האטום כולו נטרלי — מטען חיובי ושלילי שווים.
- כמעט כל ה-מסה נמצאת בגרעין, שהוא קטן מאוד ביחס לאטום.
- איבוד אלקטרונים → יון חיובי; רכישת אלקטרונים → יון שלילי.
תחנת כוח גרעינית; המגדלים הגדולים משחררים חום פסולת כקיטור
בתוך האטום
ליבה קטנה וצפופה יושבת במרכז עם אלקטרונים בשכבות סביבה — גרור את מספר הפרוטונים והצפה את השכבות החוצה.
איפה נמצאת כמעט כל המסה של אטום?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
כמעט כל המסה מרוכזת בליבה הקטנה והצפופה; שארית האטום היא בעיקר מרחב ריק.
אטום שאבד אלקטרון הופך לאיון חיובי.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
איבוד אלקטרון שלילי משאיר לאטום מטען חיובי גדול יותר — איון חיובי.
ניסוי פיזור אלפא
- חלקיקי אלפא מהירים וחיוביים α הושלכו לעבר דף זהב דק מאוד.
- הרוב עבר ישר → האטום מורכב בעיקר משטוח.
- חלק מעותק → הגרעין חיובי (הוא דוחה את חלקיקי האלפא).
- רק מעטים החזרו אחורה → הגרעין הוא קטן, צפוף וכבד.
בניסוי פיזור אלפא, רוב חלקיקי האלפא עברו ישירות דרך הנייר הדק. דבר זה מראה ש:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
אם רוב החלקיקים חודרים ישר דרכם, משמעות הדבר שיש מעט מאוד מחסום בפניהם — האטום מורכב בעיקר ממרחק ריק.
בתוך הגרעין
- הגרעין מורכב מנוקלאונים: פרוטונים (מטען $+1$) ונוטרונים (מטען $0$).
- מספר אטומי $Z$ = מספר פרוטונים; מספר נאקלאוני $A$ = פרוטונים + נייטרונים.
- לכן, מספר הנייטרונים הוא $A - Z$.
- אנו כותב גרעין כ$^{A}_{Z}\text{X}$ — לדוגמה, $^{14}_{\ 6}\text{C}$ מכיל $6$ פרוטונים ו$14 - 6 = 8$ נייטרונים.
המודל הגרעיני של האטום
מספר הפרוטונים (Z) בליבה הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Z הוא מספר הפרוטונים (המספר האטומי). המספר Nucléon A הוא סכום הפרוטונים והניטרונים.
כמה ניטרונים נמצאים בליבה של $^{14}_{\ 6}\text{C}$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניטרונים $= A - Z = 14 - 6 = 8$.
איזוטופים
- איזוטופים הם אטומים של אותו אלמנט (אותו $Z$) עם מספר שונה של נייטרונים (מספר נאקלאוני שונה, $A$).
- הם מתנהגים באותו אופן בכימיה אך בצורה שונה בגרעין.
- דוגמה: $^{12}_{\ 6}\text{C}$ ו-$^{14}_{\ 6}\text{C}$ הם שני מיני פחמן.
לאיזוטופים יש אותה מספר פרוטונים אך מספר שונה של נייטרונים — אותו אלמנט עם מסה שונה
לאיזוטופים של יסוד יש:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
איזוטופים משתפים את מספר הפרוטונים Z (אותו יסוד) אך בעלי מספרי Nucléon שונים A (כמות שונה של ניטרונים).
הבנתך מושלמת
- אטום = גרעין חיובי זעיר + אלקטרונים; רובו חלל ריק; כמעט כל המסה מרוכזת בגרעין
- פיזור אלפא: הרוב עובר דרך החומר (חלל ריק), מעטים סוטים (גרעין חיובי), ומעט מאוד קופצים אחורה (קטן וצפוף)
- $Z$ = פרוטונים, $A$ = פרוטונים + נייטרונים, נייטרונים $= A - Z$; סימון $^{A}_{Z}\text{X}$
- איזוטופים: אותה $Z$, מספר נאקלאוני שונה $A$