Qu'est-ce qu'un neutron ? Quelles sont sa structure, ses propriétés et ses fonctions ? Les neutrons sont les plus grosses particules qui composent les atomes, les éléments constitutifs de toute matière.
Structure atomique
Les neutrons se trouvent dans le noyau, une région dense de l’atome également remplie de protons (particules chargées positivement). Ces deux éléments sont maintenus ensemble par une force appelée nucléaire. Les neutrons ont une charge neutre. La charge positive du proton correspond à la charge négative de l’électron pour créer un atome neutre. Même si les neutrons du noyau n’affectent pas la charge de l’atome, ils possèdent néanmoins de nombreuses propriétés qui affectent l’atome, notamment le niveau de radioactivité.
Neutrons, isotopes et radioactivité
Une particule située dans le noyau d’un atome est un neutron 0,2 % plus gros qu’un proton. Ensemble, ils représentent 99,99 % de la masse totale du même élément et peuvent avoir un nombre différent de neutrons. Lorsque les scientifiques parlent de masse atomique, ils entendent par là la masse atomique moyenne. Par exemple, le carbone possède généralement 6 neutrons et 6 protons avec une masse atomique de 12, mais on le trouve parfois avec une masse atomique de 13 (6 protons et 7 neutrons). Le carbone de numéro atomique 14 existe également, mais il est rare. Ainsi, la masse atomique du carbone est en moyenne de 12,011.
Lorsque les atomes ont un nombre différent de neutrons, on les appelle isotopes. Les scientifiques ont trouvé des moyens d’ajouter ces particules au noyau pour créer des isotopes plus gros. Or, l’ajout de neutrons n’affecte pas la charge de l’atome puisqu’ils n’ont aucune charge. Or, ils augmentent la radioactivité de l’atome. Cela peut conduire à des atomes très instables qui peuvent se décharger niveaux élevésénergie.
Quel est le noyau ?
En chimie, le noyau est le centre chargé positivement d’un atome, constitué de protons et de neutrons. Le mot « noyau » vient du latin noyau, qui est une forme du mot signifiant « noix » ou « noyau ». Le terme a été inventé en 1844 par Michael Faraday pour décrire le centre d'un atome. Les sciences impliquées dans l'étude du noyau, l'étude de sa composition et de ses caractéristiques, sont appelées physique nucléaire et chimie nucléaire.
Les protons et les neutrons restent forts force nucléaire. Les électrons sont attirés vers le noyau, mais se déplacent si vite que leur rotation se produit à une certaine distance du centre de l'atome. La charge nucléaire avec un signe plus provient de protons, mais qu'est-ce qu'un neutron ? C'est une particule qui n'a aucune charge électrique. Presque tout le poids d’un atome est contenu dans le noyau, puisque les protons et les neutrons ont beaucoup plus de masse que les électrons. Le nombre de protons dans un noyau atomique détermine son identité en tant qu'élément. Le nombre de neutrons indique à quel isotope de l’élément appartient l’atome.
Taille du noyau atomique
Le noyau est beaucoup plus petit que le diamètre total de l’atome car les électrons peuvent être plus éloignés du centre. Un atome d'hydrogène est 145 000 fois plus gros que son noyau et un atome d'uranium est 23 000 fois plus gros que son centre. Le noyau d’hydrogène est le plus petit car il est constitué d’un seul proton.
Disposition des protons et des neutrons dans le noyau
Le proton et les neutrons sont généralement représentés comme étant regroupés et répartis uniformément dans des sphères. Il s’agit cependant d’une simplification de la structure réelle. Chaque nucléon (proton ou neutron) peut occuper un niveau d'énergie et une plage d'emplacements spécifiques. Bien que le noyau puisse être sphérique, il peut également être en forme de poire, sphérique ou en forme de disque.
Les noyaux des protons et des neutrons sont des baryons, constitués des plus petits quarks. La force d’attraction a une portée très courte, donc les protons et les neutrons doivent être très proches les uns des autres pour être liés. Cette forte attraction surmonte la répulsion naturelle des protons chargés.
Proton, neutron et électron
La découverte du neutron (1932) a été un puissant moteur dans le développement d'une science telle que la physique nucléaire. Nous devons pour cela remercier le physicien anglais qui fut un élève de Rutherford. Qu'est-ce qu'un neutron ? Il s’agit d’une particule instable qui, à l’état libre, peut se désintégrer en proton, électron et neutrino, ce qu’on appelle la particule neutre sans masse, en seulement 15 minutes.
La particule tire son nom du fait qu’elle n’a pas de charge électrique, elle est neutre. Les neutrons sont extrêmement denses. Dans un état isolé, un neutron aura une masse de seulement 1,67·10 - 27, et si vous prenez une cuillère à café densément remplie de neutrons, le morceau de matière résultant pèsera des millions de tonnes.
Le nombre de protons dans le noyau d’un élément est appelé numéro atomique. Ce numéro confère à chaque élément son identité unique. Dans les atomes de certains éléments, comme le carbone, le nombre de protons dans les noyaux est toujours le même, mais le nombre de neutrons peut varier. Un atome d’un élément donné avec un certain nombre de neutrons dans le noyau est appelé un isotope.
Les neutrons isolés sont-ils dangereux ?
Qu'est-ce qu'un neutron ? Il s'agit d'une particule qui, avec le proton, est incluse dans le corps. Cependant, elles peuvent parfois exister seules. Lorsque les neutrons se trouvent en dehors des noyaux des atomes, ils acquièrent des propriétés potentiellement dangereuses. Quand ils bougent avec grande vitesse, ils produisent des radiations mortelles. Ainsi appelé bombes à neutrons, connus pour leur capacité à tuer des personnes et des animaux, tout en ayant un effet minimal sur les structures physiques non vivantes.
Les neutrons constituent une partie très importante de l'atome. Haute densité de ces particules, combinée à leur vitesse, leur confère une extrême force destructrice et de l'énergie. En conséquence, ils peuvent altérer, voire déchirer, les noyaux des atomes qu’ils frappent. Bien qu’un neutron ait une charge électrique nette neutre, il est composé de composants chargés qui s’annulent en termes de charge.
Un neutron dans un atome est une minuscule particule. Comme les protons, ils sont trop petits pour être vus même au microscope électronique, mais ils sont là parce que c’est la seule manière d’expliquer le comportement des atomes. Les neutrons sont très importants pour la stabilité d’un atome, mais en dehors de son centre atomique, ils ne peuvent pas exister longtemps et se désintègrent en moyenne en seulement 885 secondes (environ 15 minutes).
Un atome est la plus petite particule d'un élément chimique qui retient l'intégralité de celui-ci. Propriétés chimiques. Un atome est constitué d’un noyau doté d’une charge électrique positive et d’électrons chargés négativement. Charge du noyau de tout élément chimique égal au produit Z par e, où Z est le numéro de série de cet élément dans le tableau périodique éléments chimiques, e - la valeur de la charge électrique élémentaire.
Électron est la plus petite particule d'une substance ayant une charge électrique négative e=1,6·10 -19 coulombs, prise comme charge électrique élémentaire. Les électrons, tournant autour du noyau, sont situés dans les couches électroniques K, L, M, etc. K est la couche la plus proche du noyau. La taille d’un atome est déterminée par la taille de sa couche électronique. Un atome peut perdre des électrons et devenir un ion positif ou gagner des électrons et devenir un ion négatif. La charge d'un ion détermine le nombre d'électrons perdus ou gagnés. Le processus de transformation d’un atome neutre en ion chargé est appelé ionisation.
Noyau atomique(la partie centrale de l'atome) est constituée de particules nucléaires élémentaires - protons et neutrons. Le rayon du noyau est environ cent mille fois plus petit que le rayon de l'atome. Densité noyau atomique extrêmement large. Protons- ils sont stables particules élémentaires, ayant une charge électrique unitaire positive et une masse 1836 fois supérieure à la masse d'un électron. Un proton est le noyau d'un atome de l'élément le plus léger, l'hydrogène. Le nombre de protons dans le noyau est Z. Neutron est une particule élémentaire neutre (sans charge électrique) dont la masse est très proche de celle d’un proton. Puisque la masse du noyau est constituée de la masse des protons et des neutrons, le nombre de neutrons dans le noyau d'un atome est égal à A - Z, où A est le nombre de masse d'un isotope donné (voir). Le proton et le neutron qui composent le noyau sont appelés nucléons. Dans le noyau, les nucléons sont reliés par des forces nucléaires spéciales.
Le noyau atomique contient une énorme réserve d’énergie libérée lors des réactions nucléaires. Les réactions nucléaires se produisent lorsque les noyaux atomiques interagissent avec des particules élémentaires ou avec les noyaux d'autres éléments. À la suite de réactions nucléaires, de nouveaux noyaux se forment. Par exemple, un neutron peut se transformer en proton. Dans ce cas, une particule bêta, c’est-à-dire un électron, est éjectée du noyau.
La transition d'un proton en neutron dans le noyau peut s'effectuer de deux manières : soit une particule de masse égale à la masse de l'électron, mais de charge positive, appelée positon (désintégration du positon), est émise par le noyau, ou le noyau capture l'un des électrons de la couche K la plus proche (K -capture).
Parfois, le noyau résultant a un excès d'énergie (est dans un état excité) et, lors du retour à l'état normal, libère un excès d'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique de très courte longueur d'onde - . L'énergie libérée lors des réactions nucléaires est pratiquement utilisée dans diverses industries.
Un atome (du grec atomos - indivisible) est la plus petite particule d'un élément chimique qui possède ses propriétés chimiques. Chaque élément est constitué d’un type d’atome spécifique. L'atome est constitué d'un noyau porteur d'une charge électrique positive et d'électrons chargés négativement (voir), formant ses couches électroniques. La grandeur de la charge électrique du noyau est égale à Z-e, où e est la charge électrique élémentaire égale en grandeur à la charge de l'électron (4,8·10 -10 unités électriques), et Z est le numéro atomique de cet élément dans le système périodique des éléments chimiques (voir .). Puisqu'un atome non ionisé est neutre, le nombre d'électrons qu'il contient est également égal à Z. La composition du noyau (voir Noyau atomique) comprend des nucléons, des particules élémentaires d'une masse environ 1840 fois supérieure à la masse de l'électron. (égal à 9,1 · 10 - 28 g), des protons (voir), chargés positivement et des neutrons sans charge (voir). Le nombre de nucléons dans le noyau est appelé nombre de masse et est désigné par la lettre A. Le nombre de protons dans le noyau, égal à Z, détermine le nombre d'électrons entrant dans l'atome, la structure des couches électroniques et la réaction chimique. propriétés de l'atome. Le nombre de neutrons dans le noyau est de A à Z. Les isotopes sont des variétés du même élément, dont les atomes diffèrent les uns des autres par le nombre de masse A, mais ont le même Z. Ainsi, dans les noyaux des atomes de différents isotopes du même élément, il y a numéro différent neutrons à le même numéro protons. Lorsqu'il s'agit d'isotopes, le numéro de masse A est écrit au-dessus du symbole de l'élément et le numéro atomique en dessous ; par exemple, les isotopes de l'oxygène sont désignés :
Les dimensions d'un atome sont déterminées par les dimensions des couches électroniques et sont pour tout Z une valeur de l'ordre de 10 -8 cm puisque la masse de tous les électrons d'un atome est plusieurs milliers de fois inférieure à la masse du noyau. , la masse de l’atome est proportionnelle au nombre de masse. La masse relative d'un atome d'un isotope donné est déterminée par rapport à la masse d'un atome de l'isotope du carbone C12, prise en 12 unités, et est appelée masse isotopique. Il s'avère être proche du nombre de masse de l'isotope correspondant. Le poids relatif d'un atome d'un élément chimique est la valeur moyenne (en tenant compte de l'abondance relative des isotopes d'un élément donné) du poids isotopique et est appelé poids atomique (masse).
L'atome est un système microscopique, et sa structure et ses propriétés ne peuvent être expliquées qu'à l'aide de la théorie quantique, créée principalement dans les années 20 du 20e siècle et destinée à décrire des phénomènes à l'échelle atomique. Des expériences ont montré que les microparticules - électrons, protons, atomes, etc. - en plus des microparticules, ont des propriétés ondulatoires, se manifestant par diffraction et interférence. En théorie quantique, pour décrire l'état des micro-objets, on utilise un certain champ d'ondes, caractérisé par une fonction d'onde (fonction Ψ). Cette fonction détermine les probabilités des états possibles d'un microobjet, c'est-à-dire caractérise les possibilités potentielles de manifestation de certaines de ses propriétés. La loi de variation de la fonction Ψ dans l’espace et le temps (équation de Schrödinger), qui permet de retrouver cette fonction, joue le même rôle en théorie quantique que les lois du mouvement de Newton en mécanique classique. La résolution de l’équation de Schrödinger conduit dans de nombreux cas à des états possibles discrets du système. Ainsi, par exemple, dans le cas d'un atome, on obtient une série de fonctions d'onde pour les électrons correspondant à différentes valeurs d'énergie (quantifiées). Le système des niveaux d'énergie atomique, calculé par les méthodes de la théorie quantique, a reçu une brillante confirmation en spectroscopie. La transition d'un atome de l'état fondamental correspondant au niveau d'énergie le plus bas E 0 à l'un des états excités E i se produit lors de l'absorption d'une certaine partie de l'énergie E i - E 0 . Un atome excité passe à un état moins excité ou fondamental, généralement en émettant un photon. Dans ce cas, l'énergie des photons hv est égale à la différence des énergies de l'atome dans deux états : hv = E i - E k où h est la constante de Planck (6,62·10 -27 erg·sec), v est la fréquence de la lumière.
Outre les spectres atomiques, la théorie quantique a permis d’expliquer d’autres propriétés des atomes. En particulier, Valence, la nature liaison chimique et la structure des molécules, la théorie du système périodique des éléments a été créée.
Parlons de la façon de trouver des protons, des neutrons et des électrons. Il existe trois types de particules élémentaires dans un atome, chacune ayant sa propre charge élémentaire et sa propre masse.
Structure de base
Pour comprendre comment trouver des protons, des neutrons et des électrons, imaginez que c'est la partie principale de l'atome. À l’intérieur du noyau se trouvent des protons et des neutrons appelés nucléons. À l’intérieur du noyau, ces particules peuvent se transformer les unes dans les autres.
Par exemple, pour trouver des protons, des neutrons et des électrons dans un seul objet, il faut connaître son numéro de série. Si l'on tient compte du fait que c'est cet élément qui est en tête du tableau périodique, alors son noyau contient un proton.
Le diamètre du noyau atomique est le dix millième de la taille totale de l’atome. Il contient la majeure partie de l’atome entier. La masse du noyau est des milliers de fois supérieure à la somme de tous les électrons présents dans l’atome.
Caractéristiques des particules
Voyons comment trouver des protons, des neutrons et des électrons dans un atome et découvrons leurs caractéristiques. Un proton est ce qui correspond au noyau d'un atome d'hydrogène. Sa masse dépasse celle de l'électron de 1836 fois. Pour déterminer l'unité d'électricité traversant un conducteur d'une section donnée, la charge électrique est utilisée.
Chaque atome possède un noyau une certaine quantité de protons. C'est une valeur constante qui caractérise les produits chimiques et propriétés physiques de cet élément.
Comment trouver des protons, des neutrons et des électrons dans un atome de carbone ? Le numéro atomique de cet élément chimique est 6, le noyau contient donc six protons. Selon le système planétaire, six électrons se déplacent sur des orbites autour du noyau. Pour déterminer le nombre de neutrons de la valeur du carbone (12), soustrayez le nombre de protons (6), nous obtenons six neutrons.
Pour un atome de fer, le nombre de protons correspond à 26, c'est-à-dire que cet élément possède le 26ème numéro atomique dans le tableau périodique.
Un neutron est une particule électriquement neutre, instable à l’état libre. Un neutron peut se transformer spontanément en un proton chargé positivement, émettant un antineutrino et un électron. Période intermédiaire sa demi-vie est de 12 minutes. Le nombre de masse est le nombre total de protons et de neutrons à l’intérieur du noyau d’un atome. Essayons de comprendre comment trouver des protons, des neutrons et des électrons dans un ion ? Si un atome, lors d'une interaction chimique avec un autre élément, acquiert un état d'oxydation positif, alors le nombre de protons et de neutrons qu'il contient ne change pas, seuls les électrons deviennent moins nombreux.
Conclusion
Il existait plusieurs théories concernant la structure de l’atome, mais aucune n’était viable. Avant la version créée par Rutherford, il n'existait aucune explication détaillée de l'emplacement des protons et des neutrons à l'intérieur du noyau, ni de la rotation des électrons sur des orbites circulaires. Après l'émergence de la théorie de la structure planétaire de l'atome, les chercheurs ont eu l'occasion non seulement de déterminer le nombre de particules élémentaires dans un atome, mais également de prédire les propriétés physiques et chimiques d'un élément chimique spécifique.
Tous les corps physiques de la nature sont construits à partir d’un type de matière appelé matière. Les substances sont divisées en deux groupes principaux : les substances simples et complexes.
Les substances complexes sont des substances qui peuvent être décomposées en d’autres substances plus simples par des réactions chimiques. Contrairement aux complexes substances simples sont appelés ceux qui ne peuvent pas être décomposés chimiquement en substances encore plus simples.
Un exemple de substance complexe est l'eau, qui, par réaction chimique peut être décomposé en deux autres substances plus simples : l’hydrogène et l’oxygène. Quant aux deux derniers, ils ne peuvent plus être décomposés chimiquement en substances plus simples, et sont donc des substances simples, ou, en d'autres termes, des éléments chimiques.
Dans la première moitié du 19e siècle, la science présumait que les éléments chimiques étaient des substances immuables qui n'ont pas d'effet. communication générale ensemble. Cependant, le scientifique russe D.I. Mendeleev (1834 - 1907) a révélé pour la première fois en 1869 la connexion des éléments chimiques, montrant que les caractéristiques qualitatives de chacun d'eux dépendent de ses caractéristiques quantitatives - le poids atomique.
En étudiant les propriétés des éléments chimiques, D.I. Mendeleïev a remarqué que leurs propriétés se répétaient périodiquement en fonction de leur poids atomique. Il a présenté cette périodicité sous la forme d’un tableau qui a été inclus dans la science sous le nom de « Tableau périodique des éléments de Mendeleïev ».
Vous trouverez ci-dessous le tableau périodique moderne des éléments chimiques de Mendeleïev.
Atomes
Selon les concepts scientifiques modernes, chaque élément chimique est constitué d’un ensemble de minuscules particules matérielles appelées atomes.
Un atome est la plus petite fraction d’un élément chimique qui ne peut plus être décomposée chimiquement en d’autres particules matérielles plus petites et plus simples.
Les atomes d'éléments chimiques de nature différente diffèrent les uns des autres par leurs propriétés physiques et chimiques, leur structure, leur taille, leur masse, leur poids atomique, leur énergie intrinsèque et certaines autres propriétés. Par exemple, l'atome d'hydrogène diffère fortement dans ses propriétés et sa structure de l'atome d'oxygène, et ce dernier de l'atome d'uranium, etc.
Il a été établi que les atomes d’éléments chimiques sont de taille extrêmement petite. Si l'on suppose classiquement que les atomes ont une forme sphérique, alors leurs diamètres devraient être égaux à cent millionièmes de centimètre. Par exemple, le diamètre d'un atome d'hydrogène - le plus petit atome de la nature - est égal à un cent millionième de centimètre (10 -8 cm), et le diamètre des plus gros atomes, par exemple un atome d'uranium, ne dépasse pas trois cent millionièmes de centimètre (3 10 -8 cm). Par conséquent, un atome d’hydrogène est autant de fois plus petit qu’une boule d’un centimètre de rayon que cette dernière est plus petite que le globe.
Conformément à la très petite taille des atomes, leur masse est également très petite. Par exemple, la masse d'un atome d'hydrogène est m = 1,67 10 -24 g. Cela signifie qu'un gramme d'hydrogène contient environ 6 10 23 atomes.
L'unité de mesure conventionnelle pour les poids atomiques des éléments chimiques est considérée comme 1/16 du poids d'un atome d'oxygène. Conformément à ce poids atomique d'un élément chimique, un nombre abstrait est appelé, indiquant combien de fois le poids. d'un élément chimique donné est supérieur à 1/16 du poids d'un atome d'oxygène.
Le tableau périodique des éléments de D.I. Mendeleev montre les poids atomiques de tous les éléments chimiques (voir le numéro placé sous le nom de l'élément). D’après ce tableau, nous voyons que l’atome le plus léger est l’atome d’hydrogène, qui a un poids atomique de 1,008. Le poids atomique du carbone est de 12, celui de l’oxygène de 16, etc.
Quant aux éléments chimiques plus lourds, leur poids atomique dépasse de plus de deux cents fois celui de l’hydrogène. Ainsi, le poids atomique du mercure est de 200,6, celui du radium est de 226, etc. Plus l'ordre numérique occupé par un élément chimique dans le tableau périodique des éléments est élevé, plus le poids atomique est élevé.
La plupart des poids atomiques des éléments chimiques sont exprimés nombres fractionnaires. Cela s'explique dans une certaine mesure par le fait que ces éléments chimiques sont constitués d'un ensemble de nombreux types d'atomes qui ont des poids atomiques différents, mais les mêmes propriétés chimiques.
Les éléments chimiques qui occupent le même numéro dans le tableau périodique des éléments et qui ont donc les mêmes propriétés chimiques, mais des poids atomiques différents, sont appelés isotopes.
Les isotopes se trouvent dans la plupart des éléments chimiques ; il en contient deux, le calcium - quatre, le zinc - cinq, l'étain - onze, etc. De nombreux isotopes sont obtenus par l'art, certains d'entre eux sont d'une grande importance pratique.
Particules élémentaires de matière
Pendant longtemps, on a cru que les atomes d’éléments chimiques constituaient la limite de divisibilité de la matière, c’est-à-dire comme les « éléments constitutifs » élémentaires de l’univers. Science moderne a rejeté cette hypothèse, établissant qu'un atome de tout élément chimique est un ensemble de particules matérielles encore plus petites que l'atome lui-même.
Selon la théorie électronique de la structure de la matière, un atome de tout élément chimique est un système constitué d’un noyau central autour duquel tournent des particules matérielles « élémentaires » appelées électrons. Les noyaux des atomes, selon les idées généralement acceptées, sont constitués d'un ensemble de particules matérielles « élémentaires » - protons et neutrons.
Pour comprendre la structure des atomes et leurs processus physiques et chimiques, il est nécessaire de se familiariser au moins brièvement avec les caractéristiques de base des particules élémentaires qui composent les atomes.
Déterminé que l'électron est une particule matérielle qui possède la plus petite charge électrique négative observée dans la nature.
Si l'on suppose classiquement qu'un électron en tant que particule a une forme sphérique, alors le diamètre de l'électron devrait être égal à 4 · 10 à 13 cm, c'est-à-dire qu'il est des dizaines de milliers de fois plus petit que le diamètre de n'importe quel atome.
Un électron, comme toute autre particule matérielle, a une masse. La « masse au repos » d'un électron, c'est-à-dire la masse qu'il possède dans un état de repos relatif, est égale à m o = 9,1 10 -28 g.
La « masse au repos » extrêmement petite de l'électron indique que les propriétés inertes de l'électron sont extrêmement faibles, ce qui signifie que l'électron, sous l'influence d'une force électrique variable, peut osciller dans l'espace avec une fréquence de plusieurs milliards de cycles par deuxième.
La masse d’un électron est si petite que pour obtenir un gramme d’électrons il faudrait en prendre 1027 unités. En avoir au moins une idée physique, c'est colossal grand nombre, donnons un exemple. Si un gramme d’électrons pouvait être placé en ligne droite les uns à côté des autres, ils formeraient une chaîne longue de quatre milliards de kilomètres.
La masse d’un électron, comme de toute autre microparticule matérielle, dépend de la vitesse de son mouvement. Un électron, étant dans un état de repos relatif, possède une « masse de repos », qui est de nature mécanique, comme la masse de tout corps physique. Quant à la « masse de mouvement » de l’électron, qui augmente avec la vitesse de son déplacement, elle est d’origine électromagnétique. C'est dû à la présence d'un électron en mouvement Champ électromagnétique comme un type de matière avec une masse et une énergie électromagnétique.
Plus l'électron se déplace rapidement, plus les propriétés inertielles de son champ électromagnétique se manifestent et, par conséquent, plus la masse de ce dernier et, par conséquent, son énergie électromagnétique sont grandes. Puisqu'un électron avec son champ électromagnétique constitue un seul élément organiquement connecté système matériel, alors il est naturel que la masse de mouvement du champ électromagnétique de l’électron puisse être directement attribuée à l’électron lui-même.
Un électron, en plus des propriétés d’une particule, possède également des propriétés ondulatoires. L'expérience a établi que le flux d'électrons, comme un flux lumineux, se propage sous la forme d'un mouvement ondulatoire. La nature du mouvement ondulatoire du flux d'électrons dans l'espace est confirmée par les phénomènes d'interférence et de diffraction des ondes électroniques.
Interférence électronique- c'est le phénomène de superposition des testaments électroniques les uns sur les autres, et diffraction électronique- c'est le phénomène des ondes électroniques se courbant autour des bords d'un espace étroit à travers lequel passe un flux d'électrons. Par conséquent, un électron n’est pas simplement une particule, mais une « onde de particule » dont la longueur dépend de la masse et de la vitesse de l’électron.
Il a été établi que l'électron, en plus de son mouvement de translation, effectue également mouvement de rotation autour de son axe. Ce type de mouvement électronique est appelé « spin » (de mot anglais"tourner" - broche). À la suite d'un tel mouvement, l'électron, en plus des propriétés électriques dues à la charge électrique, acquiert également Propriétés magnétiques, rappelant à cet égard un aimant élémentaire.
Un proton est une particule matérielle qui possède une charge électrique positive égale en valeur absolue à la charge électrique d’un électron.
La masse du proton est de 1,67 · dix-24 g, soit environ 1840 fois la « masse au repos » de l’électron.
Contrairement à l'électron et au proton, un neutron n’a pas de charge électrique, c’est-à-dire qu’il s’agit d’une particule de matière « élémentaire » électriquement neutre. La masse d’un neutron est presque égale à la masse d’un proton.
Les électrons, les protons et les neutrons, faisant partie des atomes, interagissent les uns avec les autres. En particulier, les électrons et les protons sont mutuellement attirés les uns vers les autres sous forme de particules ayant des charges électriques opposées. Dans le même temps, un électron d’un électron et un proton d’un proton sont repoussés sous forme de particules ayant les mêmes charges électriques.
L’interaction de toutes ces particules chargées électriquement se produit à travers leurs champs électriques. Ces champs représentent un type particulier de matière, constitué d’un ensemble de particules matérielles élémentaires appelées photons. Chaque photon possède une quantité d'énergie strictement définie (quantique d'énergie).
L'interaction de particules matérielles chargées électriquement s'effectue par échange de photons entre elles. La force d'interaction entre des particules chargées électriquement est généralement appelée force électrique.
Les neutrons et les protons présents dans les noyaux des atomes interagissent également les uns avec les autres. Cependant, cette interaction ne s'effectue plus à travers un champ électrique, puisque le neutron est une particule de matière électriquement neutre, mais à travers ce qu'on appelle le champ nucléaire.
Ce champ est également un type particulier de matière, constitué d’un ensemble de particules matérielles élémentaires appelées mésons. L'interaction des neutrons et des protons s'effectue par échange de mésons entre eux. La force entre les neutrons et les protons qui interagissent les uns avec les autres est appelée force nucléaire.
Déterminé que forces nucléaires agissent dans les noyaux des atomes sur des distances extrêmement petites - environ 10 à 13 cm.Les forces nucléaires dépassent largement en ampleur les forces électriques de répulsion mutuelle des protons dans le noyau d'un atome. Cela conduit au fait qu'ils sont capables non seulement de surmonter les forces de répulsion mutuelle des protons à l'intérieur des noyaux des atomes, mais également de créer des systèmes de noyaux très puissants à partir d'une combinaison de protons et de neutrons.
La stabilité du noyau de chaque atome dépend de la relation entre deux forces contradictoires : nucléaire (attraction mutuelle des protons et des neutrons) et électrique (répulsion mutuelle des protons).
De puissantes forces nucléaires agissant dans les noyaux des atomes contribuent à la transformation des neutrons et des protons les uns dans les autres. Ces interconversions de neutrons et de protons s'effectuent grâce à la libération ou à l'absorption de particules élémentaires plus légères, comme les mésons.
Les particules que nous avons considérées sont dites élémentaires car elles ne sont pas constituées d'un ensemble d'autres particules de matière plus simples. Mais en même temps, il ne faut pas oublier qu'ils sont capables de se transformer les uns dans les autres, surgissant les uns aux dépens de l'autre. Ainsi, ces particules sont des formations complexes, c'est-à-dire que leur élémentarité est conditionnelle.
Structure chimique des atomes
L'atome le plus simple dans sa structure est l'atome d'hydrogène. Il consiste en un ensemble de seulement deux particules élémentaires : un proton et un électron. Le proton dans le système atomique d'hydrogène joue le rôle d'un noyau central autour duquel l'électron tourne sur une certaine orbite. En figue. La figure 1 montre schématiquement un modèle de l'atome d'hydrogène.
Riz. 1. Schéma de la structure de l'atome d'hydrogène
Ce modèle n’est qu’une approximation de la réalité. Le fait est que l’électron en tant que « onde de particules » n’a pas de volume nettement délimité par rapport à l’environnement extérieur. Cela signifie qu’il ne faut pas parler d’une orbite linéaire exacte de l’électron, mais d’une sorte de nuage électronique. Dans ce cas, l'électron occupe le plus souvent une partie ligne médiane nuage, qui est l’une de ses orbites possibles dans un atome.
Il faut dire que l'orbite de l'électron lui-même n'est pas strictement inchangée et immobile dans l'atome - elle aussi, en raison des changements dans la masse de l'électron, subit un certain mouvement de rotation. Le mouvement d’un électron dans un atome est donc relativement complexe. Puisque le noyau d’un atome d’hydrogène (proton) et l’électron qui tourne autour de lui ont des charges électriques opposées, ils sont mutuellement attirés.
Dans le même temps, l’électron, tournant autour du noyau de l’atome, développe une force centrifuge qui tend à l’éloigner du noyau. Par conséquent, la force électrique d’attraction mutuelle entre le noyau d’un atome et l’électron et la force centrifuge agissant sur l’électron sont des forces contradictoires.
À l'équilibre, leur électron occupe une position relativement stable sur une certaine orbite de l'atome. Puisque la masse d'un électron est très petite, pour équilibrer la force d'attraction sur le noyau d'un atome, il doit tourner à une vitesse énorme, égale à environ 6 10 15 tours par seconde. Cela signifie que l'électron dans le système de l'atome d'hydrogène, comme tout autre atome, se déplace le long de son orbite avec une vitesse linéaire supérieure à mille kilomètres par seconde.
DANS conditions normales L'électron tourne dans un atome de son espèce sur l'orbite la plus proche du noyau. En même temps, il dispose du minimum d’énergie possible. Si, pour une raison ou une autre, par exemple, sous l'influence d'autres particules matérielles qui ont envahi le système atomique, l'électron se déplace vers une orbite plus éloignée de l'atome, alors il aura déjà une quantité d'énergie légèrement plus grande.
Cependant, l’électron reste sur cette nouvelle orbite pendant un temps insignifiant, après quoi il tourne à nouveau vers l’orbite la plus proche du noyau atomique. Au cours de ce mouvement, il dégage son excès d'énergie sous la forme d'un quantum de rayonnement magnétique électrique - l'énergie radiante (Fig. 2).
Riz. 2. Un électron, lorsqu'il passe d'une orbite lointaine à une orbite plus proche du noyau d'un atome, émet un quantum d'énergie rayonnante
Plus un électron reçoit d’énergie de l’extérieur, plus son orbite s’éloigne du noyau de l’atome et plus la quantité d’énergie électromagnétique qu’il émet lorsqu’il tourne sur l’orbite la plus proche du noyau est grande.
En mesurant la quantité d'énergie émise par un électron lors de la transition de diverses orbites à celle la plus proche du noyau de l'atome, il a été possible d'établir qu'un électron dans le système de l'atome d'hydrogène, comme dans le système de tout autre atome, peut se déplacer non pas vers une orbite arbitraire, mais vers une orbite strictement définie en fonction de l'énergie qu'il reçoit sous l'influence d'une force extérieure. Les orbites qu’un électron peut occuper dans un atome sont appelées orbites autorisées.
Puisque la charge positive du noyau d'un atome d'hydrogène (charge du proton) et la charge négative de l'électron sont numériquement égales, leur charge totale est nulle. Cela signifie que l’atome d’hydrogène, étant dans son état normal, est une particule électriquement neutre.
Cela est vrai pour les atomes de tous les éléments chimiques : un atome de tout élément chimique dans un état normal est une particule électriquement neutre en raison de l'égalité numérique de ses charges positives et négatives.
Étant donné que le noyau d'un atome d'hydrogène ne contient qu'une seule particule « élémentaire » - un proton, le nombre de masse de ce noyau est égal à un. Le nombre de masse du noyau d'un atome de tout élément chimique est appelé nombre total les protons et les neutrons qui composent ce noyau.
L’hydrogène naturel est principalement constitué d’un ensemble d’atomes dont le nombre de masse est égal à un. Cependant, il contient également un autre type d’atomes d’hydrogène, dont le nombre de masse est égal à deux. Les noyaux des atomes de cet hydrogène lourd, appelés deutons, sont constitués de deux particules : un proton et un neutron. Cet isotope de l'hydrogène s'appelle le deutérium.
L'hydrogène naturel contient de très petites quantités de deutérium. Pour six mille atomes d’hydrogène léger (nombre de masse égal à un), il n’y a qu’un seul atome de deutérium (hydrogène lourd). Il existe un autre isotope de l’hydrogène : l’hydrogène super-lourd, appelé tritium. Dans les noyaux d'un atome de cet isotope de l'hydrogène se trouvent trois particules : un proton et deux neutrons, liés les uns aux autres par les forces nucléaires. Le nombre de masse du noyau d'un atome de tritium est de trois, c'est-à-dire qu'un atome de tritium est trois fois plus lourd qu'un atome d'hydrogène léger.
Bien que les atomes des isotopes de l'hydrogène aient des masses différentes, ils ont toujours les mêmes propriétés chimiques. Par exemple, l'hydrogène léger entrant. réaction chimique avec l'oxygène, il forme avec lui une substance complexe - l'eau. De même, l’isotope de l’hydrogène, le deutérium, se combine à l’oxygène pour former de l’eau qui, contrairement à l’eau ordinaire, est appelée eau lourde. L'eau lourde est largement utilisée dans le processus de production d'énergie nucléaire (nucléaire).
Par conséquent, les propriétés chimiques des atomes ne dépendent pas de la masse de leurs noyaux, mais uniquement de la structure de la couche électronique de l'atome. Étant donné que les atomes légers d’hydrogène, de deutérium et de tritium ont le même nombre d’électrons (un pour chaque atome), ces isotopes ont les mêmes propriétés chimiques.
Ce n’est pas un hasard si l’élément chimique hydrogène occupe le premier numéro du tableau périodique des éléments. Le fait est qu'il existe un lien entre le nombre de n'importe quel élément du tableau périodique des éléments et la valeur de charge du noyau d'un atome de cet élément. On peut le formuler ainsi : le numéro de série de tout élément chimique du tableau périodique des éléments est numériquement égal à la charge positive du noyau de cet élément et, par conséquent, au nombre d'électrons tournant autour de lui.
Puisque l’hydrogène occupe le premier chiffre du tableau périodique des éléments, cela signifie que la charge positive du noyau de son atome est égale à un et qu’un électron tourne autour du noyau.
L’élément chimique hélium occupe le numéro deux dans le tableau périodique des éléments. Cela signifie qu'il a une charge électrique positive du noyau égale à deux unités, c'est-à-dire que son noyau doit contenir deux protons et que la couche électronique de l'atome doit contenir deux électrodes.
L'hélium naturel est constitué de deux isotopes : l'hélium lourd et l'hélium léger. Le nombre de masse de l’hélium lourd est de quatre. Cela signifie que le noyau d'un atome d'hélium lourd, en plus des deux protons mentionnés ci-dessus, doit contenir deux neutrons supplémentaires. Quant à l'hélium léger, son nombre de masse est trois, c'est-à-dire que son noyau, en plus de deux protons, doit contenir un neutron supplémentaire.
Il a été établi que dans l’hélium naturel, le nombre d’atomes d’hélium légers représente environ un millionième du nombre d’atomes d’hélium lourds. En figue. La figure 3 montre un modèle schématique de l'atome d'hélium.
Riz. 3. Schéma de la structure de l'atome d'hélium
Une complexité supplémentaire de la structure des atomes d'éléments chimiques est due à une augmentation du nombre de protons et de neutrons dans les noyaux de ces atomes et en même temps à une augmentation du nombre d'électrons tournant autour des noyaux (Fig. 4 ). Prendre l'avantage système périodiqueéléments, il est facile de déterminer le nombre d’électrons, de protons et de neutrons qui composent les différents atomes.
Riz. 4. Schémas de la structure des noyaux atomiques : 1 - hélium, 2 - carbone, 3 - oxygène
Le numéro atomique d'un élément chimique est égal au nombre de protons situés dans le noyau d'un atome, et en même temps au nombre d'électrons tournant autour du noyau. Quant au poids atomique, il est approximativement égal au nombre de masse de l’atome, c’est-à-dire au nombre de protons et de neutrons réunis dans le noyau. Par conséquent, soustraire du poids atomique d’un élément un nombre égal à numéro de sérieélément, vous pouvez déterminer combien de neutrons sont contenus dans un noyau donné.
Il a été établi que les noyaux d'éléments chimiques légers, qui contiennent des parts égales de protons et de neutrons, se distinguent par une résistance très élevée, car les forces nucléaires qu'ils contiennent sont relativement importantes. Par exemple, le noyau d’un atome d’hélium lourd est extrêmement résistant car il est composé de deux protons et de deux neutrons liés entre eux par de puissantes forces nucléaires.
Les noyaux des atomes d'éléments chimiques plus lourds contiennent un nombre inégal de protons et de neutrons, de sorte que leur liaison dans le noyau est plus faible que dans les noyaux d'éléments chimiques légers. Les noyaux de ces éléments peuvent être relativement facilement divisés lorsqu’ils sont bombardés par des « projectiles » atomiques (neutrons, noyaux d’hélium, etc.).
Quant aux éléments chimiques les plus lourds, notamment radioactifs, leurs noyaux sont si faibles qu'ils se désintègrent spontanément en leurs éléments constitutifs. Par exemple, les atomes de l'élément radioactif radium, constitués d'une combinaison de 88 protons et 138 neutrons, se désintègrent spontanément pour se transformer en atomes de l'élément radioactif radon. Les atomes de ces derniers, à leur tour, se désintègrent en leurs composants, se transformant en atomes d'autres éléments.
Après nous être brièvement familiarisés avec les composants des noyaux des atomes d'éléments chimiques, considérons la structure des coques électroniques des atomes. Comme on le sait, les électrons ne peuvent tourner autour des noyaux atomiques que sur des orbites strictement définies. De plus, ils sont regroupés de telle manière dans la couche électronique de chaque atome que des couches individuelles d'électrons peuvent être distinguées.
Chaque couche peut contenir un nombre d'électrons qui ne dépasse pas un nombre strictement défini. Ainsi, par exemple, dans la première couche électronique la plus proche du noyau d'un atome, il peut y avoir un maximum de deux électrons, dans la seconde - pas plus de huit électrons, etc.
Les atomes dont les couches électroniques externes sont complètement remplies ont la couche électronique la plus stable. Cela signifie que cet atome détient fermement tous ses électrons et n’a pas besoin d’en recevoir une quantité supplémentaire de l’extérieur. Par exemple, un atome d'hélium a deux électrons qui remplissent complètement la première couche électronique, et un atome de néon a dix électrons, dont les deux premiers remplissent complètement la première couche électronique et le reste - la seconde (Fig. 5).
Riz. 5. Schéma de la structure de l'atome de néon
Par conséquent, les atomes d'hélium et de néon ont des coques électroniques complètement stables et ne cherchent pas à les modifier quantitativement d'une manière ou d'une autre. Ces éléments sont chimiquement inertes, c’est-à-dire qu’ils n’interagissent pas chimiquement avec d’autres éléments.
Cependant, la plupart des éléments chimiques possèdent des atomes dont les couches électroniques externes ne sont pas entièrement remplies d’électrons. Par exemple, un atome de potassium possède dix-neuf électrons, dont dix-huit remplissent complètement les trois premières couches, et le dix-neuvième électron est seul dans la couche électronique suivante, non remplie. Le faible remplissage de la quatrième couche électronique avec des électrons conduit au fait que le noyau de l'atome retient très faiblement l'électron le plus externe, le dix-neuvième électron, et donc ce dernier peut être facilement arraché de l'atome. .
Ou, par exemple, un atome d'oxygène possède huit électrons, dont deux remplissent complètement la première couche et les six autres sont situés dans la deuxième couche. Ainsi, pour achever complètement la construction de la deuxième couche électronique dans l’atome d’oxygène, il suffit de deux électrons. Par conséquent, l’atome d’oxygène non seulement maintient fermement ses six électrons dans la deuxième couche, mais a également la capacité d’attirer les deux électrons qui lui manquent pour remplir sa deuxième couche électronique. Il y parvient en composé chimique avec des atomes d'éléments dans lesquels les électrons externes sont faiblement liés à leurs noyaux.
Les éléments chimiques dont les atomes n'ont pas de couches électroniques externes complètement remplies d'électrons sont, en règle générale, chimiquement actifs, c'est-à-dire qu'ils entrent facilement dans des interactions chimiques.
Ainsi, les électrons dans les atomes des éléments chimiques sont disposés dans un ordre strictement défini, et toute modification de leur disposition spatiale ou de leur quantité dans la couche électronique de l'atome entraîne une modification des propriétés physico-chimiques de ce dernier.
L’égalité du nombre d’électrons et de protons dans le système atomique est la raison pour laquelle sa charge électrique totale est nulle. Si l'égalité du nombre d'électrons et de protons dans le système atomique est violée, alors l'atome devient un système chargé électriquement.
Un atome dans le système duquel l'équilibre des charges électriques opposées est perturbé du fait qu'il a perdu une partie de ses électrons ou, au contraire, en a acquis une quantité excessive, est appelé un ion.
Au contraire, si un atome gagne des électrons supplémentaires, il devient un ion négatif. Par exemple, un atome de chlore qui gagne un électron supplémentaire devient chargé une seule fois. ion négatif chlore Cl - . Un atome d'oxygène qui a reçu deux électrons supplémentaires se transforme en un ion oxygène négatif O doublement chargé, etc.
Un atome qui s'est transformé en ion devient environnement externe système chargé électriquement. Et cela signifie que l'atome a commencé à posséder champ électrique, avec lequel il constitue un système matériel unique et à travers ce champ réalise interaction électrique avec d'autres particules de matière chargées électriquement - ions, électrons, noyaux atomiques chargés positivement, etc.
La capacité d'ions différents à s'attirer mutuellement est la raison pour laquelle ils se combinent chimiquement, formant des particules de matière plus complexes - des molécules.
En conclusion, il convient de noter que les dimensions d’un atome sont très grandes par rapport aux dimensions des particules matérielles qui le composent. Le noyau de l’atome le plus complexe occupe avec tous les électrons un milliardième du volume de l’atome. Un simple calcul montre que si un mètre cube de platine pouvait être comprimé si étroitement que les espaces intraatomiques et interatomiques disparaissent, alors le volume serait égal à environ un millimètre cube.
Introduction
La théorie actuelle de la structure atomique ne répond pas à de nombreuses questions qui se posent lors de divers travaux pratiques et expérimentaux. En particulier, l’essence physique de la résistance électrique n’a pas encore été déterminée. La recherche de la supraconductivité à haute température ne peut réussir que si l’on connaît l’essence de la résistance électrique. Connaissant la structure d'un atome, vous pouvez comprendre l'essence de la résistance électrique. Considérons la structure de l'atome, en tenant compte des propriétés connues des charges et des champs magnétiques. Le modèle planétaire de l'atome proposé par Rutherford est le plus proche de la réalité et correspond aux données expérimentales. Cependant, ce modèle ne correspond qu’à l’atome d’hydrogène.
CHAPITRE PREMIER
PROTON ET ÉLECTRON
1. HYDROGÈNE
L'hydrogène est le plus petit des atomes, son atome doit donc contenir une base stable à la fois de l'atome d'hydrogène et des atomes restants. Un atome d'hydrogène possède un proton et un électron, l'électron tournant autour du proton. On pense que les charges d’un électron et d’un proton sont des charges unitaires, c’est-à-dire minimes. L'idée d'un électron sous forme d'anneau vortex à rayon variable a été introduite par V.F. Mitkevich (L. 1). Des travaux ultérieurs de Wu et d'autres physiciens ont montré que l'électron se comporte comme un anneau vortex en rotation, dont le spin est dirigé le long de l'axe de son mouvement, c'est-à-dire que le fait que l'électron est un anneau vortex a été confirmé expérimentalement. Au repos, un électron tournant autour de son axe ne crée pas de champs magnétiques. Ce n’est que lorsqu’il se déplace qu’un électron forme des lignes de force magnétiques.
Si la charge d'un proton est répartie sur la surface, alors, en tournant avec le proton, il tournera uniquement autour de son propre axe. Dans ce cas, comme pour un électron, la charge d’un proton ne formera pas de champ magnétique.
Il a été établi expérimentalement que le proton possède un champ magnétique. Pour qu’un proton ait un champ magnétique, sa charge doit se présenter sous la forme d’une tache à sa surface. Dans ce cas, lorsque le proton tourne, sa charge se déplacera en cercle, c’est-à-dire aura une vitesse linéaire, nécessaire pour obtenir le champ magnétique du proton.
En plus de l'électron, il existe également un positron, qui ne diffère de l'électron que par le fait que sa charge est positive, c'est-à-dire que la charge du positron est égale à la charge du proton à la fois en signe et en amplitude. En d’autres termes, la charge positive d’un proton est un positron, mais le positron est l’antiparticule de l’électron et constitue donc un anneau vortex qui ne peut pas s’étendre sur toute la surface du proton. Ainsi, la charge d’un proton est un positron.
Lorsqu'un électron de charge négative se déplace, le positron du proton, sous l'influence des forces coulombiennes, doit se trouver à la surface du proton à une distance minimale de l'électron (Fig. 1). Ainsi, une paire de charges opposées se forme, reliées entre elles par la force coulombienne maximale. Précisément parce que la charge d’un proton est un positon, sa charge est égale à celle de l’électron en valeur absolue. Lorsque la charge entière d’un proton interagit avec la charge d’un électron, il n’y a alors pas de charge « supplémentaire » du proton qui créerait des forces électriques répulsives entre les protons.
Lorsqu'un électron se déplace autour d'un proton dans la direction indiquée sur la figure. 1, la charge positive se déplace de manière synchrone avec elle en raison de la force coulombienne. Des frais de déplacement se forment autour d'eux champs magnétiques(Fig. 1). Dans ce cas, un champ magnétique se forme autour de l’électron dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, et autour du positon un champ magnétique se forme dans le sens des aiguilles d’une montre. En conséquence, un champ total de deux charges se forme entre les charges, ce qui empêche l'électron de « tomber » sur le proton.
Dans toutes les figures, les protons et les neutrons sont représentés sous forme de sphères pour simplifier l'illustration. En réalité, ils devraient se présenter sous la forme de formations tourbillonnaires toroïdales de l'éther (L. 3).
Ainsi, l’atome d’hydrogène ressemble à la figure. 2 UN). La forme du champ magnétique d'un atome correspond à un aimant en forme de tore avec une magnétisation le long de l'axe de rotation des charges (Fig. 2 b).
En 1820, Ampère a découvert l'interaction des courants - l'attraction de conducteurs parallèles avec un courant circulant dans la même direction. Plus tard, il a été déterminé expérimentalement que les charges électriques du même nom, se déplaçant dans la même direction, sont attirées les unes vers les autres (L. 2).
L’effet pincement indique également que les charges doivent se rapprocher, c’est-à-dire s’attirer. L'effet pincement est l'effet d'autocontraction d'une décharge, propriété d'un canal de courant électrique dans un milieu conducteur compressible de réduire sa section sous l'influence de son propre champ magnétique généré par le courant lui-même (L. 4).
Parce que électricité- tout mouvement ordonné de charges électriques dans l'espace, alors les trajectoires des électrons et des positrons et protons sont des canaux de courant qui peuvent se rapprocher sous l'influence d'un champ magnétique généré par les charges elles-mêmes.
Par conséquent, lorsque deux atomes d'hydrogène se combinent en une molécule, les charges du même nom se combineront par paires et continueront à tourner dans le même sens, mais entre protons, ce qui conduira à l'unification de leurs champs.
L'approche des électrons et des protons se produit jusqu'au moment où la force de répulsion de charges similaires devient égale à la force rapprochant les charges du double champ magnétique.
En figue. 3 un B), Et V) montre l’interaction des charges électroniques et protoniques des atomes d’hydrogène lorsqu’ils se combinent pour former une molécule d’hydrogène.
En figue. La figure 4 montre une molécule d'hydrogène avec des lignes de champ magnétique formées par des générateurs de champ de deux atomes d'hydrogène. Autrement dit, la molécule d'hydrogène possède un générateur de champ double et un générateur de champ commun. Flux magnétique, 2 fois plus grand.
Nous avons examiné comment l'hydrogène se combine pour former une molécule, mais la molécule d'hydrogène ne réagit pas avec d'autres éléments, même lorsqu'elle est mélangée à de l'oxygène.
Voyons maintenant comment une molécule d'hydrogène est divisée en atomes (Fig. 5). Lorsqu'une molécule d'hydrogène interagit avec onde électromagnétique l'électron acquiert de l'énergie supplémentaire, ce qui place les électrons sur des trajectoires orbitales (Fig. 5 g).
Aujourd'hui, on connaît des supraconducteurs qui ont une résistance électrique nulle. Ces conducteurs sont constitués d’atomes et ne peuvent être supraconducteurs que si leurs atomes sont supraconducteurs, c’est-à-dire que le proton l’est aussi. On connaît depuis longtemps la lévitation d'un supraconducteur au-dessus d'un aimant permanent, provoquée par l'induction d'un courant dans celui-ci par un aimant permanent dont le champ magnétique est dirigé vers le champ de l'aimant permanent. Lorsque le champ externe est supprimé du supraconducteur, le courant qui y circule disparaît. L'interaction des protons avec une onde électromagnétique conduit à l'induction de courants de Foucault à leur surface. Comme les protons sont situés les uns à côté des autres, les courants de Foucault dirigent les champs magnétiques les uns vers les autres, ce qui augmente les courants et leurs champs jusqu'à ce que la molécule d'hydrogène soit divisée en atomes (Fig. 5). g).
La libération d'électrons dans des trajectoires orbitales et l'émergence de courants qui brisent la molécule se produisent simultanément. Lorsque les atomes d’hydrogène s’éloignent les uns des autres, les courants de Foucault disparaissent et les électrons restent sur des trajectoires orbitales.
Ainsi, sur la base d’effets physiques connus, nous avons obtenu un modèle de l’atome d’hydrogène. Où:
1. Les charges positives et négatives dans un atome servent à produire des lignes de champ magnétique qui, comme le sait la physique classique, ne se forment que lorsque les charges se déplacent. Les lignes de champ magnétique déterminent toutes les liaisons intraatomiques, interatomiques et moléculaires.
2. Toute la charge positive du proton - le positron - interagit avec la charge de l'électron, crée la force d'attraction coulombienne maximale pour l'électron, et l'égalité des charges en valeur absolue exclut le proton d'avoir des forces répulsives pour les voisins. protons.
3. En pratique, l'atome d'hydrogène est un générateur magnétique proton-électron (PEMG), qui ne fonctionne que lorsque le proton et l'électron sont ensemble, c'est-à-dire que la paire proton-électron doit toujours être ensemble.
4. Lorsqu'une molécule d'hydrogène se forme, les électrons s'associent et tournent ensemble entre les atomes, créant un champ magnétique commun qui les maintient appariés. Les positons protons s'associent également sous l'influence de leurs champs magnétiques et rassemblent des protons, formant une molécule d'hydrogène ou toute autre molécule. Les charges positives appariées constituent la principale force déterminante dans la liaison moléculaire, puisque les positrons sont directement associés aux protons et sont inséparables des protons.
5. Les liaisons moléculaires de tous les éléments se produisent de la même manière. La connexion des atomes dans les molécules d'autres éléments est assurée par les protons de valence avec leurs électrons, c'est-à-dire les électrons de valence sont impliqués à la fois dans la connexion des atomes en molécules et dans la rupture des liaisons moléculaires. Ainsi, chaque connexion d'atomes dans une molécule est assurée par une paire de valence proton-électron (VPEP) de chaque atome par liaison moléculaire. Les VPES sont toujours constitués d'un proton et d'un électron.
6. Quand une liaison moléculaire est rompue Le rôle principal l’électron joue car, entrant dans une trajectoire orbitale autour de son proton, il tire le positron du proton hors de la paire située entre les protons jusqu’à « l’équateur » du proton, assurant ainsi la rupture de la liaison moléculaire.
7. Lorsqu'une molécule d'hydrogène et des molécules d'autres éléments se forment, un double PEMG se forme.