Struktura atomového jádra je jednou z nejzákladnějších otázek moderní vědy. Neustálé experimenty v této oblasti umožnily vědcům nejen s vysokou mírou přesnosti určit, co je atom, ale také aktivně využívat poznatky získané v různých průmyslových odvětvích a při vytváření nejnovějších zbraní.
Otázka struktury všeho na planetě byla předmětem zájmu vědců od nepaměti. Takže i ve starověkém Řecku někteří vědci věřili, že hmota je jedna a ve své struktuře je nedělitelná, zatímco jejich odpůrci trvali na tom, že hmota je dělitelná a skládá se z nejmenších částic - atomů, a proto se vlastnosti různých objektů od sebe tolik liší.
Zlom ve studiu struktury molekul nastal v 18. století, kdy M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro položili základy atomově-molekulární teorie, podle níž se vše v přírodě skládá z molekul a ty jsou zase tvořenynedělitelné částice - atomy, jejichž vzájemná interakce určuje základní vlastnosti určitých látek.
Nová etapa ve studiu struktury molekul a atomů začala na konci 19. století, kdy E. Rutherford a řada dalších vědců učinili objevy, v jejichž důsledku byla struktura atomu a atomové jádro se objevilo ve zcela novém světle. Takže se ukázalo, že atom vůbec není nedělitelná částice, naopak se skládá z ještě menších složek - jádra a elektronů, které se kolem něj pohybují po spletitých drahách. Obecná neutralita atomu vedla k závěru, že elektrony se záporným nábojem musí být vyváženy prvky s kladným nábojem. Jak se později ukázalo, takové prvky skutečně existují: nazývaly se ɑ-částice nebo protony.
Moderní vědecké poznatky naznačují, že struktura atomového jádra je mnohem komplikovanější, než se zdálo ještě před sto lety. Dnes je tedy známo, že jádro atomu zahrnuje nejen protony, ale také částice, které nemají náboj - neutrony. Společně se protony a neutrony nazývají nukleony. Protože hmotnost neutronu je pouze o 0,14 % větší než hmotnost protonu, je tento rozdíl ve výpočtech obvykle zanedbáván.
Velikost jádra se pohybuje mezi 10-12 a 10-13 cm. Zároveň, navzdory skutečnosti, že více než 95 % hmotnosti atomu je soustředěno v jádře, velikost samotného atomu je stotisíckrát větší než velikost jádra.
Základníkvantitativní charakteristiky, které charakterizují strukturu atomového jádra, lze získat z periodické tabulky D. I. Mendělejev. Jak víte, počet protonů v jádře se rovná součtu elektronů obíhajících kolem něj a odpovídá pořadovému číslu v tabulce prvků. Pro zjištění počtu neutronů je nutné od celkové hmotnosti prvku odečíst pořadové číslo a zaokrouhlit na celé číslo nahoru. Látky, ve kterých je počet protonů stejný, ale počet neutronů je odlišný, se nazývají izotopy.
Jednou z nejdůležitějších otázek, které si položili vědci, kteří studovali strukturu jádra, byla otázka sil, které drží protony, protože se stejným nábojem se musí odpuzovat. Studie ukázaly, že vzdálenosti mezi protony v jádře jsou tak malé, že k odpuzování mezi nimi prostě nedochází. Navíc biony, které se nacházejí mezi protony, přispívají k těsné interakci a jejich neustálé vzájemné přitažlivosti.
Struktura atomového jádra je stále plná mnoha záhad. Jejich vyřešení pomůže lidstvu nejen lépe porozumět struktuře světa, ale také učiní kvalitativní průlom ve vědě a technice.
