Протоны талбай нь таталцлын мөн чанар юм

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Таталцлын талаар олон шинжлэх ухааны бүтээл, товхимол бичигдсэн боловч тэдгээрийн аль нь ч түүний мөн чанарыг тодруулдаггүй. Таталцал ямар ч байсан албан ёсны шинжлэх ухаан энэ үзэгдлийн мөн чанарыг тодорхой тайлбарлах чадваргүй гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх хэрэгтэй.

Исаак Ньютоны бүх нийтийн таталцлын хууль нь таталцлын хүчний мөн чанарыг тайлбарладаггүй, харин тоон хуулиудыг тогтоодог. Энэ нь дэлхийн хэмжээний практик асуудлуудыг шийдвэрлэх, селестиел биетүүдийн хөдөлгөөнийг тооцоолоход хангалттай юм.

Атомын цөмийн бүтцийн хамгийн гүн рүү бууж, таталцлыг үүсгэдэг хүчийг хайж үзье.

Атомын гаригийн загвар буюу Рутерфордын атомын загвар нь 1911 онд Эрнст Рутерфордын дэвшүүлсэн атомын бүтцийн түүхэн чухал загвар юм.

Өнөөдрийг хүртэл атомын бүтцийн энэхүү загвар давамгайлж байгаа бөгөөд түүний үндсэн дээр атомыг бүрдүүлдэг үндсэн бөөмс (протон, нейтрон, электрон) -ийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог ихэнх онолууд, түүнчлэн алдартай үе үе Дмитрий Менделеевийн элементүүдийн хүснэгт.

Уламжлалт онолоор “атом нь цөм ба түүнийг хүрээлж буй электронуудаас тогтдог. Электронууд сөрөг цахилгаан цэнэгтэй байдаг. Цөмийг бүрдүүлдэг протонууд эерэг цэнэгтэй байдаг.

Гэхдээ энд таталцал нь цахилгаан ба соронзлолын хооронд ямар ч холбоогүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй - энэ бол ердөө л гурван эрчим хүчний загварын ажилд зүйрлэл, ямар ч цахилгаан соронзон төхөөрөмж таталцлын талбарыг бүртгэдэггүй, тэр ч байтугай түүний ажил.

Бид үргэлжлүүлж байна: ямар ч атомын цөм дэх протоны тоо нь электронуудын тоотой яг тэнцүү байдаг тул атом нь бүхэлдээ цэнэггүй төвийг сахисан бөөмс юм. Атом нь нэг буюу хэд хэдэн электроноо алдаж болно, эсвэл эсрэгээр - өөр хэн нэгний электроныг барьж авдаг. Энэ тохиолдолд атом эерэг эсвэл сөрөг цэнэгийг олж авдаг бөгөөд үүнийг ион гэж нэрлэдэг.

Протон ба электронуудын тоон найрлага өөрчлөгдөхөд атом нь араг ясаа өөрчилдөг бөгөөд энэ нь тодорхой бодисын нэрийг бүрдүүлдэг - устөрөгч, гели, лити … Устөрөгчийн атом нь энгийн эерэг цахилгаан цэнэг болон электроныг агуулсан атомын цөмөөс бүрдэнэ. энгийн сөрөг цахилгаан цэнэгийг зөөвөрлөх.

Одоо термоядролын нэгдэл гэж юу болохыг, үүний үндсэн дээр устөрөгчийн бөмбөг бүтээгдсэнийг санацгаая. Термоядролын урвалууд нь өндөр температурт явагддаг хөнгөн цөмийн нэгдэх (нийлэгжих) урвал юм. Эдгээр урвалууд нь ихэвчлэн энерги ялгарах замаар явагддаг, учир нь нэгдлийн үр дүнд үүссэн хүнд цөмд нуклонууд илүү хүчтэй холбогддог, өөрөөр хэлбэл. Эхний нийлсэн цөмтэй харьцуулахад дунджаар илүү өндөр холболтын энергитэй байдаг.

Устөрөгчийн бөмбөгний хор хөнөөлийн хүч нь хөнгөн элементүүдийг илүү хүнд болгон хувиргах цөмийн урвалын энергийг ашиглахад суурилдаг.

Жишээлбэл, гелийн атомын нэг цөмийг дейтерийн атомын хоёр цөмөөс (хүнд устөрөгч) нэгтгэх, үүнд асар их энерги ялгардаг.

Термоядролын урвал эхлэхийн тулд атомын электронууд протонтойгоо нэгдэх шаардлагатай. Гэхдээ нейтронууд үүнд саад болдог. Нейтронууд гүйцэтгэдэг Кулоны түлхэлт (саад хаалт) гэж нэрлэгддэг.

Эндээс харахад нейтроны саад нь хатуу байх ёстой, эс тэгвээс термоядроны дэлбэрэлтээс зайлсхийх боломжгүй юм. Английн агуу эрдэмтэн Стивен Хокингийн хэлсэнчлэн:

Үүнтэй холбогдуулан хэрэв бид атомын гаригийн бүтцийн талаархи сургаалыг үгүйсгэвэл атомын бүтцийг гаригийн систем биш, харин олон давхаргат бөмбөрцөг бүтэц гэж үзэх боломжтой. Дотор нь протон, дараа нь нейтроны давхарга, хаагдах электрон давхарга байдаг. Мөн давхарга бүрийн цэнэгийг түүний зузаанаар тодорхойлно.

Одоо шууд таталцал руу буцъя.

Протон цэнэгтэй болмогц энэ цэнэгийн талбар нь электрон давхаргад үйлчилж, атомын хязгаараас гарахаас сэргийлдэг. Мэдээжийн хэрэг, энэ талбар нь атомаас хол зайд оршдог.

Нэг эзэлхүүн дэх атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр олон төрлийн нэгэн төрлийн (эсвэл нэг төрлийн бус) атомуудын нийт потенциал нэмэгдэж, тэдгээрийн нийт талбай нь аяндаа нэмэгддэг.

Энэ бол таталцал юм.

Одоо эцсийн дүгнэлт бол бодисын масс их байх тусам түүний таталцал илүү хүчтэй болно. Энэ хэв маяг нь сансар огторгуйд ажиглагддаг - селестиел бие хэдий чинээ их байх тусам таталцлын хүч нэмэгддэг.

Нийтлэл нь таталцлын мөн чанарыг илчлэхгүй, харин түүний гарал үүслийн талаархи санааг өгдөг. Таталцлын талбайн мөн чанар, түүнчлэн соронзон болон цахилгаан талбайн мөн чанарыг ирээдүйд ойлгож, тайлбарлаж чадаагүй байна.