Atomo sandara
5 (100%) 1 vote

Atomo sandara

Atomo sandara

Atomą sudaro teigimai įkrautas branduolys, kuris sudaro beveik visą atomo masę. Apie branduolį skrieja elektronai. Elektronų skaičius yra lygus branduolio krūviui. Branduolį sudaro protonai ir neutronai.

Protono, elektrono, neutrono (branduolio) atradimas:

Pirmas įrodymas, kad atome yra elektriškai neigiamų dalelių, buvo katodo skleidžiami spinduliai (William Crookes). Jie buvo gauti vamzdelyje su praretintomis dujomis, į kurį buvo įmontuoti elektrodai. Potencialų skirtumas tarp jų siekė 10 000 V, o dujų slėgis vamzdelyje buvo 0,01 atm. Sumažinus dujų slėgį iki 0,001 atm (t.y. dujas praretinus), prie katodo susidaro tamsi erdvė, o likusioje vamzdelio dalyje pradeda švytėti silpna žalsva šviesa. Buvo nustatyta, kad švytėjimo priežastis yra katodo skleidžiami spinduliai, kurie, kaip vėliau buvo įrodyta, yra neigiamų dalelių srautas.

Katodinius spindulius toliau tyrinėjo D. Tomsonas. Jis teigė, kad šie spinduliai yra sudaryti iš srauto neigiamai įelektrintų dalelių, kurių masė labai maža. Vėliau tai jam pavyko įrodyti eksperimentiškai veikiant spindulius elektriniu ir magnetiniu laukais.



Iš katodinių spindulių greičio ir spindulių nukrypimo kampo elektriniame arba magnetiniame lauke D. Tomsonas apskaičiavo elektrono ir jo masės santykį:

;C- Kulonas

Vėliau buvo nustatyta Elektrono masė

Radioaktyvumas – tai kai kurių nestabilių branduolių savybė spontaniškai (savaime) skilti į kitų elementų branduolius ir sukelti radiaciją (spinduliuotę). Šis vyksmas dar žinomas kaip radioaktyvusis skilimas. Atomų branduoliai susideda iš protonų ir neutronų, kuriuo kartu laiko branduolinių jėgų trauka. Kai kurie izotopų branduoliai turi nemažai protonų ir neutronų ir todėl yra nestabilūs. Branduolys gali būti nestabilus ir dėl didelės savo paties vidinės energijos. Anksčiau ar vėliau toks branduolys atiduoda savo energiją skildamas. Skilimo metu susidaro dalelės arba spinduliai.

Pirmieji trys nustatyti spinduliavimo tipai gavo pirmų trijų graikiškos abėcėlės raidžių pavadinimą:

1. α ALFA

2. β BETA

3. γ GAMAAlfa spinduliavimas:

iš skylančių branduolių išmesti aukštos energijos helio branduoliai (He2+). Pasižymi labai menka skvarba (šį spinduliavimą keleriopai susilpnina net storas lapas popieriaus), tačiau yra kraštutinai kenksmingas, aukštos Alfa spinduliavimo dozės gali nudeginti odą, sukelti odos ląstelių mutacijas, vėžį ir pan.

Beta spinduliavimas:

iš skylančių branduolių išmesti aukštos energijos elektronai ir pozitronai. Pasižymi ribota skvarba (šį spinduliavimą keleriopai susilpnina metalinė folija), tačiau yra labai kenksmingas, aukštos Beta spinduliavimo dozės nudegina odą, pažeidžia vidaus organus, sukelia ląstelių mutacijas.

Gama spinduliavimas:

Po α arba β skilimo reakcijos esantis energijos perteklius išspinduliuojamas elektromagnetiniais spinduliais – fotonais, turinčiais daug energijos. Tokį spinduliavimą vadiname gama spinduliavimu. Vykstant gama spinduliavimui, nepakinta nei protonų, nei neutronų skaičius. Todėl branduolys priklauso tai pačiai medžiagai ir yra tas pats izotopas, koks buvo anksčiau, tik turi mažiau energijos.

Pasižymi labai didele skvarba (aukštadažnius gama spindulius sunkiai sulaiko net sunkiųjų metalų sluoksniai), tačiau mažos dozės gana ribotai kenkia gyviesiems organizmams.

Radiacijos taikymas:

Medicinoje:

• radioterapija (gydymas spinduliais.alfa ir beta dalelės naikina kai kurių rūšių vėžines ląsteles)

• radioaktyvusis žymėjimas (parodo kur ir kaip organizme vekia tam tikros medžiagos)

Pramonėje:

• atominėse ir jėgainėse iš branduolinių reaktorių gaunama energija naudojama elektrai gaminti

Tiriant katodinius spindulius, buvo padaryti net keli dideli atradimai.1895 m V. K. Rentgenas, tirdamas katodinius spindulius, atrado dar skvarbesnius spindulius, kurie dabar vadinami Rentgeno spinduliais.

Rentgeno spinduliai gaunami Rentgeno lempoje. Vakuumo vamzdelyje sudaryta aukšta įtampa (20-600 kV)pagreitina iš kaitinamo arba šalto katodo sklindančius elektronus. Jie įgyja labai didelį greitį ir atsitrenkę į anodą (antikatodą), savo judėjimo energijos pertekliaus nedidelę dalį (0,1% – 5 %) išspinduliuoja rentgeno spinduliais. Spindulys nukreipiamas į tiriamąjį kūną. Dalis rentgeno spindulių prasiskverbia per švitinamą objektą. Apšvitinimo metu gaunamas šešėlinis radiacijos fonas fiksuojamas fotojuostoje, puslaidininkių plokštėse arba vaizdo stiprintuvuose. Tokiu būdu gaunamos nuotraukos vadinamos rentgeno nuotraukomis.



Pritaikymas:

Rentgeno spindulių technologija naudojama medicinoje ir medžiagų analizėje. Rentgeno spinduliai yra labai skvarbūs, dėl to rentgeno aparatai naudojami fotografuojant kaulus ir dantis, jais galima diagnozuoti kaulų skilimus ir lūžius. Tai įmanoma, nes kaulai sugeria daugiau rentgeno spindulių nei minkštieji audiniai. Tos vietos, kurios sugeria daugiau spindulių nuotraukoje matomos baltesnės. Virškinamojo trakto rentgeno nuotraukos daromos naudojant kontrastines priemones (pvz., barį).

Rentgeno aparatai taip pat naudojami saugumo kontrolei aerouostuose, pasienio kontrolės postuose. Jais galima neatidarant bagažo ar transporto priemonių krovinių skyrių rasti bombas, ginklus ir kitas neleistinas prekes.

Poveikis

organizmui:

Didelės Rentgeno spindulių dozės yra kenksmingos organizmui. Dėl to nerekomenduojama dažnai (daugiau nei vieną-du kartus per metus) daryti rentgeno nuotraukas medicininiais tikslais. Tačiau reikia pažymėti, kad rentgeno nuotraukos darymas organizme nepalieka jonizuojančios spinduliuotės, t.y. rentgeno aparatas veikia organizmą tik tada, kai yra įjungtas.

Nedidelę rentgeno spinduliuotę skleidžia televizoriai ir kompiuterių ekranai, tačiau ši spinduliuotė sveikatai nėra kenksminga. Skystųjų kristalų monitoriai rentgeno spindulių neskleidžia.

Elektronus taip pat gali skleisti šviesai jautrūs medžiagų atomai. Tai vadinama fotoemisija (Apžvietus Cinko plokštelę UV spinduliais, plokštelė įsielektrina teigiamai, nes iš jos išlekia elektronai). Elektronus išskiria kaitinami metalai. Šis reiškinys vadinamas- termoemisija.

Šie atradimai įrodė, kad atomo struktūra yra sudėtinga.

Elektrono krūvį išmatavo amerikietis R. Milikanas (Robert A. Millikan).

Tarp kondensatorių plokštelių buvo įpurkšti smulkūs aliejaus lašeliai. Oro molekulės tarp plokštelių buvo jonizuojamos Rentgeno spinduliais, todėl šioje sistemoje atsirado laisvų elektronų. Veikdami sunkio jėgos, aliejaus lašeliai krinta žemyn. Iš kritimo greičio galima apskaičiuoti lašelio masę. Elektronai iš oro molekulių prisijungia prie lašelių, suteikdami jiems neigiamą krūvį. Kol kondensatoriaus plokštelė neturi krūvio, elektronai nekeičia aliejaus lašelių, prie kurių prisijungia, judėjimo krypties. Įkrovus kondensatoriaus plokšteles (pvz viršutinę teigiamai, o apatinę neigiamai), elektronus prisijungę lašeliai ima kristi lėčiau, nes vienodi krūviai vienas kitą stumia. Sudarius tarp kondensatoriaus plokštelių tam tikrą įtampą galima priversti neigiamai įelektrintus lašelius kilti aukštyn prie teigiamai įelektrintos plokštelės, arba sulaikyti juos vietoje. Jei esant tam tikrai įtampai lašelis pakimba ore, tai reiškia, kad elektrinio lauko jėga yra lygi lašelį veikiančiai sunkio jėgai. Žinant elektrinio lauko įtampą ir lašelio masę, galima apskaičiuoti jo krūvį. Atliktas bandymas parodė, kad neigiamas lašelio krūvis visada lygus (C- Kulonas) arba sveiką skaičių už jį didesnis (priklausomai kiek e prisijungia lašelis- jei du tai 1,591×10 x – 19 C x. 2 ).

Šiuo metu Jūs matote 33% šio straipsnio.
Matomi 1078 žodžiai iš 3296 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.