Struktura e bërthamës atomike është një nga çështjet më themelore të shkencës moderne. Eksperimentet e vazhdueshme në këtë fushë i kanë lejuar shkencëtarët jo vetëm të përcaktojnë me një shkallë të lartë saktësie se çfarë është një atom, por edhe të përdorin në mënyrë aktive njohuritë e marra në industri të ndryshme dhe në krijimin e armëve më të fundit.
Çështja e strukturës së gjithçkaje në planet ka qenë me interes për shkencëtarët që nga kohra të lashta. Pra, edhe në Greqinë e lashtë, disa shkencëtarë besonin se materia ishte një dhe e pandashme në strukturën e saj, ndërsa kundërshtarët e tyre këmbëngulnin se materia ishte e ndashme dhe përbëhej nga grimcat më të vogla - atomet, prandaj vetitë e objekteve të ndryshme ndryshojnë aq shumë nga njëra-tjetra.
Një përparim në studimin e strukturës së molekulave ndodhi në shekullin e 18-të, kur M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro hodhën themelet e teorisë atomo-molekulare, sipas së cilës gjithçka në natyrë përbëhet nga molekula, dhe ato, nga ana tjetër, janë të përbërë ngagrimcat e pandashme - atomet, ndërveprimi i të cilave me njëri-tjetrin përcakton vetitë themelore të substancave të caktuara.
Një fazë e re në studimin e strukturës së molekulave dhe atomeve filloi në fund të shekullit të 19-të, kur E. Rutherford dhe një numër shkencëtarësh të tjerë bënë zbulime, si rezultat i të cilave struktura e atomit dhe bërthama atomike u shfaq në një dritë krejtësisht të re. Pra, doli që atomi nuk është aspak një grimcë e pandashme, përkundrazi, ai përbëhet nga përbërës edhe më të vegjël - bërthama dhe elektronet që lëvizin rreth tij në orbita të ndërlikuara. Neutraliteti i përgjithshëm i atomit çoi në përfundimin se elektronet që kanë një ngarkesë negative duhet të balancohen nga elementë me një ngarkesë pozitive. Siç doli më vonë, elementë të tillë ekzistojnë vërtet: ato quheshin ɑ-grimca, ose protone.
Njohuritë moderne shkencore sugjerojnë se struktura e bërthamës atomike është shumë më e ndërlikuar sesa dukej njëqind vjet më parë. Pra, sot dihet se bërthama e një atomi përfshin jo vetëm protone, por edhe grimca që nuk kanë ngarkesë - neutrone. Së bashku, protonet dhe neutronet quhen nukleone. Meqenëse masa e një neutroni është vetëm 0,14% më e madhe se masa e një protoni, ky ndryshim zakonisht neglizhohet në llogaritjet.
Madhësia e bërthamës është midis 10-12 dhe 10-13 cm. Në të njëjtën kohë, pavarësisht nga fakti se më shumë se 95% e masës së atomit është e përqendruar në bërthamë, madhësia e vetë atomit është njëqind mijë herë më e madhe se madhësia e bërthamës.
BazëKarakteristikat sasiore që karakterizojnë strukturën e bërthamës atomike mund të nxirren nga tabela periodike e D. I. Mendelejevi. Siç e dini, numri i protoneve në bërthamë është i barabartë me shumën e elektroneve që rrotullohen rreth tij dhe korrespondon me numrin serial në tabelën e elementeve. Për të gjetur numrin e neutroneve, është e nevojshme të zbritet numri serial nga masa totale e elementit dhe të rrumbullakoset në një numër të plotë. Substancat në të cilat numri i protoneve është i njëjtë, por numri i neutroneve është i ndryshëm quhen izotope.
Një nga pyetjet më të rëndësishme të bëra nga shkencëtarët që studiuan strukturën e bërthamës ishte çështja e forcave që mbajnë protonet, sepse, duke pasur të njëjtën ngarkesë, ato duhet të zmbrapsen. Studimet kanë treguar se distancat midis protoneve në bërthamë janë aq të vogla sa që zmbrapsja midis tyre thjesht nuk ndodh. Për më tepër, bionët, të cilët ndodhen midis protoneve, kontribuojnë në ndërveprimin e ngushtë dhe tërheqjen e vazhdueshme të këtyre të fundit me njëri-tjetrin.
Struktura e bërthamës atomike është ende e mbushur me shumë mistere. Zgjidhja e tyre jo vetëm që do ta ndihmojë njerëzimin të kuptojë më mirë strukturën e botës, por gjithashtu do të bëjë një përparim cilësor në shkencë dhe teknologji.
