L'estructura del nucli atòmic és un dels problemes més fonamentals de la ciència moderna. Els experiments constants en aquesta àrea han permès als científics no només determinar amb un alt grau de precisió què és un àtom, sinó també utilitzar activament els coneixements adquirits en diverses indústries i en la creació de les darreres armes..
La qüestió de l'estructura de tot el planeta ha estat d'interès per als científics des de temps immemorials. Així, fins i tot a l'Antiga Grècia, alguns científics creien que la matèria era una i indivisible en la seva estructura, mentre que els seus oponents insistien que la matèria era divisible i constava de les partícules més petites: àtoms, per tant, les propietats dels diferents objectes difereixen molt entre si.
Un avenç en l'estudi de l'estructura de les molècules es va produir al segle XVIII, quan M. V. Lomonosov, L. Lavoisier, D. D alton, A. Avogadro van establir les bases de la teoria atòmica-molecular, segons la qual tot a la natura està format per molècules, i aquestes, al seu torn, estan fetes de molècules.partícules indivisibles: àtoms, la interacció dels quals determina les propietats bàsiques de determinades substàncies.
Una nova etapa en l'estudi de l'estructura de les molècules i els àtoms va començar a finals del segle XIX, quan E. Rutherford i una sèrie d' altres científics van fer descobriments, com a resultat dels quals l'estructura de l'àtom i el nucli atòmic va aparèixer amb una llum completament nova. Per tant, va resultar que l'àtom no és en absolut una partícula indivisible, al contrari, consta de components encara més petits: el nucli i els electrons que es mouen al seu voltant en òrbites intricades. La neutralitat general de l'àtom va portar a la conclusió que els electrons amb càrrega negativa han d'estar equilibrats per elements amb càrrega positiva. Com va resultar més tard, aquests elements existeixen realment: es deien ɑ-partícules o protons.
Els coneixements científics moderns suggereixen que l'estructura del nucli atòmic és molt més complicada del que semblava fins i tot fa cent anys. Així, avui se sap que el nucli d'un àtom inclou no només protons, sinó també partícules que no tenen càrrega: neutrons. En conjunt, els protons i els neutrons s'anomenen nucleons. Atès que la massa d'un neutró només és un 0,14% més gran que la massa d'un protó, aquesta diferència normalment es descuida en els càlculs.
La mida del nucli és d'entre 10-12 i 10-13 cm. Al mateix temps, malgrat que més del 95% de la massa de l'àtom es concentra al nucli, la mida del propi àtom és cent mil vegades més gran que la mida del nucli.
Bàsicles característiques quantitatives que caracteritzen l'estructura del nucli atòmic es poden extreure de la taula periòdica de D. I. Mendeleiev. Com sabeu, el nombre de protons del nucli és igual a la suma dels electrons que giren al seu voltant i correspon al número de sèrie de la taula d'elements. Per saber el nombre de neutrons, cal restar el número de sèrie de la massa total de l'element i arrodonir-lo a un nombre sencer. Les substàncies en què el nombre de protons és el mateix, però el nombre de neutrons és diferent, s'anomenen isòtops.
Una de les preguntes més importants que es van fer els científics que van estudiar l'estructura del nucli va ser la qüestió de les forces que aguanten els protons, perquè, tenint la mateixa càrrega, s'han de repel·lir. Els estudis han demostrat que les distàncies entre els protons del nucli són tan petites que simplement no es produeix la repulsió entre ells. A més, els bions, que es troben entre els protons, contribueixen a una estreta interacció i a l'atracció constant d'aquests últims entre si.
L'estructura del nucli atòmic encara està plena de molts misteris. Solucionar-los no només ajudarà la humanitat a entendre millor l'estructura del món, sinó que també farà un avenç qualitatiu en ciència i tecnologia.
