پاسخ : الکترون و پروتون چه هستند؟
ببین طی یه سرچ کوچیک به اینا رسیدم شاید به دردت بخوره ! آخراشو خودمم نخوندم
ذرات بنيادي : شامل الکترون ٬ پروتون ٬ و نوترون است.براي ذرات بنيادي دو حالت مي توان در نظر گرفت ذره ي بنيادي که تشکيل دهنده ي هسته است و يا توليد شده از هسته است. تعداد زيادي از اين ذرات که در تئوري محاسبات مکانيک کوانتومي در واکنش هاي هسته اي کشف شدند. ذرات بنيادي را مي توان به روش هاي مختلف بر اساس پايداري يا جرم آنها تقسيم بندي کرد: 1- ذرات انرژي 2- ذرات جرمي و از نظر پايداري 1- ذرات پايدار 2- ذرات ناپايدار . ذرات جرمي به دو دسته ي سنگين و سبک تقسيم مي شوند. الکترون و پروتون ذرات پايداري هستند اما نوترون و پوزيترون ذرات نا پايداري هستند.ويا مثلا الکترون و پروتون ذرات جرمي اما فوتون γ ٬ نوترينو جرم ندارند.و همين طور گراويتون ذره اي که حامل نيروي ثقل است بدون جرم است. ذرات سبک مثل الکترون و پوزيترون و ذرات سنگين مثل پروتون و نوترون و ذرات متوسط مثل مزون ها .
اولين ذره ي زير اتمي که کشف شد الکترون بود. دانشمندي به نام پرين در سال 1885 براي الکترون خصلت منفي پيشنهاد کرد. تامسون ثابت کرد که الکترونها يکي از اجزاي ثابت تشکيل دهنده ي همه ي انواع مواد است. بار الکتريکي الکترون 4.8*10-10 که به عنوان مقدار استاندارد براي بار الکتريکي پيشنهاد شد. الکترون ذره ي بسيار کوچکي است که شعاع ان 2.82x10-15 متر مي باشد.
پروتون : بار الکتريکي آن 1.6x10-19 کولن است رادرفورد اولين کسي است که پروتون را به صورت مصنوعي ساخت.واکنش مربوطه عبارت است از : N714 + H24 ........>O817 + H11
نوترون : چادويک از طريق واکنش مقابل نوترون را توليد کرد : Be94 + He42 .........> C126 + n10 نوترون خارج از هسته ناپايدار است و سريعا تجزيه مي شود: n10 .........> H11 +e0-1 +ט
پوزيترون : در واقع ضد ذره ي يک الکترون است که عملا وجود آن در سال 1932 در اشعه ي کيهاني ثابت شد. اين کار توسط Anderson انجام گرفت. جرم آن شبیه الکترون و بارش نیز همان بار الکترون با علامت مثبت است. Sr8138 ..........> Rb8138 +β+
خود ذره ناپایدار است. در واکنش متقابل با الکترون تبدیل به انرژی می شود و فوتون ازاد می کند این فرایند واکنش انهدام نامیده می شود. در کل در واکنش های هسته ای وقتی ذره ای باردار تشکیل می شود یک ذره ی مخالف آن هم باید وجود داشته باشد. از لحاظ تئوری وجود پوزیترون را دانشمندی به نام دیراک از طریق معادلات مکانیک موجی پیش بینی کرد.
نوترینو و انتی نوترینو : به طور تئوریک پائولی در تجزیه ی پوزیترون وجود نشر نوترینو را مسلم فرض کرده بود.پروتون .........> نوترون + پوزیترون + نوترینو نوترون .........> پروتون + الکترون + انتی نوترینو t½ برای نوترون ده دقیقه است ولی در محیط آزاد(هوا به علت واکنشی که با مواد می دهد در حد 102- تا 104- می باشد. لپتن ها جزء اجرام سبک و هادرون ها شامل ذرات متوسط و سنگین هستند. هادرون ها : 1- مزون ها ( ذرات متوسط ) 2- بار یون ها ( ذرات سنگین )
هسته ی اتم : تامسون در سال 1898 نظریه ی اتمی خود را ارائه داد او تعدادی ذراتی منفی در نظر گرفت که در اطراف کره ای از بار مثبت حرکت می کنند. مدل اتمی رادرفورد : بر اساس واکنش متقابل ذره ی α با هسته های اتمی فرضیه ای درباره ی اتم ارائه داد 1- اتم شامل یک هسته ی مرکزی با بار مثبت است. 2- اندازه ی هسته ی اتم در مقایسه با اندازه ی کل اتم بسیار کوچک است. 3- الکترون ها در اطراف هسته توزیع شده اند و تعداد آنها معادل با بار مثبت هسته است. 4- بیشتر جرم اتم مربوط به هسته است و 5- فضاهای خالی زیادی در اتم وجود دارد که این فضا بین هسته و الکترون ها است. بار هسته را به چه طریق می توان به دست آورد ؟ به کمک طیف اشعه ی X که برای اولین بار دانشمندی به نام موزلی این کار را انجام داد. موزلی یک جریانی از اشعه ی کاتدی (جریانی از الکترون ها ) به یک عنصر هدف برخورد می کند در این حالت اشعه ی X تولید می شود. این اشعه ی تولید شده با استفاده از بلور پتاسیم فرو سیانید به عنوان توری پراش مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار می دهند و بعد اشعه ی حاصل را روی صفحه ی عکاسی ثبت می کنند به این ترتیب طیف Xray به دست می اید. الگوی طیف اشعه ی X مستقیما به طول موج اشعه ی X مربوط است بنابراین می توانیم با توجه به مکان نسبی خطوط فرکانس های تابش مربوطه را حساب کنیم.ט=C/λ
ט=a( Z- b )2 ٫ aوb ثابتهای نسبی هستند و اینها را از طریق عدد اتمی (Z) عنصر هدف به دست می آوریم.
شعاع هسته : هسته ی اتم شکل کروی دارد علت کروی بودن آن اثر کشش سطحی آن است. شعاع مقادیر بسیار کمی دارد و در محدوده ی 10-12 تا 10-13 قرار می گیرد .
انرژی بستگی هسته : مقدار انرژی است که اگر هسته از نوکلئونهای خود ساخته شود آن انرژی آزاد می شود مثلا اگر لیتیم از کنار هم قرار گرفتن سه پروتون و چهار نوترون به دست آید مقداری انرژی بستگی آزاد می شود که این مقدار مربوط به تبدیل جرم به انرژی است. جرم یک اتم مربوط به ایزوتوپ پایدار همیشه کمتر از مجموع جرمهای پروتون ها نوترون ها و الکترون هایی است که اتم را می سازند این اختلاف جرم را به عنوان کاهش جرم می شناسیم که آنرا با ΔM نشان می دهند.انرژی بستگی بیانگر میزان پایداری هسته است.