בעבר נחשב האטום למרכיב החומר הבסיסי ביותר. האטום מכיל את הגרעין אשר מורכב מפרוטונים ונויטרונים, ומאלקטרון הנע סביבם. הסרטון שלפנינו מסביר בקצרה על הפרוטון ועל חלקו במודל הסטנדרטי.

סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין
הסרטון הופק בידי cassiopeia project

סרטון זה הינו חלק מסדרה בת 10 חלקים.
פרוטון, נויטרון, אלקטרון, פוטון, גלואון, גרביטון, ניטרינו, קווארק למעלה, קווארק למטה, בוזונים חלשים

4 תגובות

  • שלף שם טוב

    נאוטרון

    מה תפקידו של הנאוטרון? אם מוסיפים או גורעים נאוטרון תכונות האטום לא משתנות, מלבד משקלו! ומה ההסבר לכך שמספר הפרוטונים והנאוטרונים שווה בדרך כלל?

  • ירון גרוס

    חשיבות הנויטרונים בגרעין

    הפרוטונים שבגרעין הינם חלקיקים בעלי מטען חשמלי חיובי, לכן יש ביניהם כח דחיה חשמלית. בהעדר ניוטרונים דחיה זו תביא להתפרקות הגרעין. נוכחותם של הניוטרונים מעלה את הכוחות הגרעיניים המושכים את חלקיקי הגרעין זה לזה. חיב להיות איזשהו שיווי משקל כך שכח הדחיה והמשיכה יהיו זהים על מנת שהגרעין יוכל להתקיים. זו הסיבה מדוע יש ניוטרונים בגרעין ומספרם לרוב זהה למספר הפרוטונים. עבור חלק מהאטומים קיימים איזוטופים בהם מספר הנויטרונים שונה במעט ממספר הפרוטונים.

    אומנם רוב תכונות האטום נשארות זהות גם עבור האיזוטופים (הסיבה לכך הינה שרוב תכונות האטום נובעות לא ממבנה הגרעין שלו אלא ממבנה קליפות האלקטרונים המקיפות את הגרעין, ואלו אינן מושפעות מכמות הניוטרונים שבגרעין).

    עם זאת עם הוספה או הסרה של נויטרון דווקא משתנות תכונות של האטום. הדבר הישיר הוא שהאטום עלול להיפך להיות פחות יציב, ולעבור התפרקויות רדיואקטיביות בחלק מהמקרים אם מתבצע שינוי במספר הנויטרונים שלו.

    אולם גם אם האטום יציב איזוטופים שונים עשויים להיות בעלי תכונה משמעותית שונה זו מזו, והיא תכונה קוונטית. מספר הפרוטונים נויטרונים ואלקטרונים באטום קובע תכונה חשובה שלו. אם מספר זה זוגי האטום הינו בוזון, אם מספר זה אי זוגי האטום הינו פרמיון. זה עשוי להוביל להבדלים שונים מאוד בתכונות קוונטיות שלהם

    לדוגמה, האיזוטופ השכיח של אטום ההליום הוא הליום-4, בעל שני פרוטונים ושני נויטרונים בגרעין ושני אלקטרונים בקליפות האלקטרונים. לכן אטום זה הוא בוזון. כתוצאה ישירה מכך כאשר מקררים הליום4 נוזלי הוא הופך ל"על נוזל"

    בנוסף קיים איזוטופ בשם הליום 3 ולו רק נויטרון אחד בגרעין, כתוצאה מכך הוא פרמיון, ולכן אינו הופך לעל נוזל באותה הטמפרטורה כמו הליום 4. למעשה כאשר מקררים בהרבה את הטמפרטורה מעבר לזו בה ההליום 4 הופך לעל נוזל, מסתדרים אטומי ההליום 3 בזוגות (בדומה לאלקטרונים בעל מוליכים), וכך הם יכולים ליצור על נוזל (מאחר ולכל זוג יש מספר זוגי של פרוטונים נויטרונים ואלקטרונים ולכן כל זוג הוא בוזון). אולם לעל נוזל זה תכונות שונות מזה של הליום 4, וכאמור דרושה טמפרטורה נמוכה בהרבה על מנת ליצור אותו

  • ירון גרוס

    קווארקים ואנרגיה

    תנועה אינה "צורכת אנרגיה", אכן יש לקווארקים אנרגיה, שנובעת מהתנועה שלהם ומהכוחות הפועלים ביניהם. אנרגיה זו אינה מתכלה.
    למעשה מאחר ולפרוטון יש מאסה, גם כשהוא אינו נע יש לו אנרגיה (לפי החוק של אינשטיין E=Mc^2), אנרגיה זו הינה בעיקר האנרגיה של הקווארקים.

  • שלף שם טוב

    מקור האנרגיה של הקווארקים

    האם התנועה של הקווארקים בתוך הפרוטון אינה צורכת אנרגיה?
    מה מקור האנרגיה הזו? והאם אין היא מתכלה?