АТОМНОЕ ЯДРО И ЕГО ЭНЕРГИЯ

РАЗМЕРЫ И ВЕС АТОМА

Химики и физики не только установили существова­ние атомов, но и определили их размер и вес. Раз­меры атома очень малы. Диаметр атома водорода со­ставляет, примерно, одну стомиллионную часть сан­тиметра. Диаметр атомов других элементов прево­сходит диаметр атома водорода не больше чем в не­сколько раз.

Представить себе такое маленькое расстояние не­возможно; приведём поэтому одно сравнение. Атом меньше маленького детского мячика, примерно, во столько же раз, во сколько раз этот мячик меньше Зем­ного шара (рис. 1).

Число атомов в видимых человеческим глазом пред­метах огромно. Так, например, в булавочной головке имеется, примерно, 10 ООО ООО ООО ООО ООО ООО атомов железа.

Понятно, почему очень старое предположение об атомном строении вещества было доказано лишь к концу XIX века. Атомы так малы, что для установле­ния факта их существования необходим был высокий уровень развития науки и техники, что было достигнуто лишь в XIX и XX веках.

Современной физике известны и веса всех атомов. Если измерять эти веса в граммах, то получаются нич-

^ Мячик • /}том

Рис. 1. Атом меньше маленького детского мячика, примерно, во столько же раз, во сколько этот мячик меньше земного шара.

Тожно малые числа. Например, атом водорода весит,

Примерно, 1 ооо ооо ооо ооо оооооо ооо ооо грамма. Поэтому удоб­нее пользоваться так называемым атомным весом, т. е. весом данного атома по отношению к весу ато - ма водорода. Атомный вес водорода принимается рав­ным единице. В таком случае атомный вес гелия равен 4 (т. е. атом гелия в 4 раза тяжелее атома водо­рода), атомный вес кислорода равен 16, железа — 56, урана — 238,

Несмотря на то, что в химических реакциях атомы всегда действуют как целое, не следует думать, что они являются неделимыми, наименьшими «кирпичами» вещества. Напротив, как выяснилось, атом представляет собой сложную систему, состоящую из ряда других более простых частиц. Оказалось, что эти частицы, входящие в состав любого атома, заряжены. Поэтому прежде чем рассказать, каково строение атома, придётся коснуться некоторых свойств электрических зарядов.

В конце прошлого столетия установили, что электри­ческий заряд также не может быть как угодно мал. Существует определённый наименьший заряд, и любой электрический заряд равен целому числу этих наимень­ших зарядов. Другими словами, электрический заряд так же, как и химические элементы, состоит из мель­чайших одинаковых составных частей. Наименьшими частями химического элемента являются атомы, а наи­меньшими частями заряда — особые частички — «атомы электричества». При этом важно, что эти частички всегда имеют некоторый вес и таким образом заряд сам по себе существовать не может, он всегда связан с весовым веществом.

Раньше всего был открыт «атом отрицательного электричества», получивший специальное название электрона.

Если какое-либо тело заряжено отрицательно, то это значит, что в нём имеются электроны; число элек­тронов можно узнать, разделив заряд тела на заряд одного электрона. Поскольку заряд одного электрона ничтожно мал, заряды, встречающиеся нам в обычных условиях (заряд на гребешке, которым расчёсывались сухие волосы), состоят из огромного числа электронов.

При изучении атома и атомного ядра удобно все заряды измерять в зарядах электрона, что мы и будем делать. Таким образом заряд электрона принят рав­ным единице; тогда заряд, скажем, двадцати электро­нов будет равен 20.

Вес электрона очень мал; он равен ^ веса легчай­шего из всех атомов — атома водорода. Заряд, меньший

Варяда электрона, никогда не наблюдается. Точно так же не наблюдаются заряжённые частички более лёгкие, чем электрон.