Indiyə qədər kimya səfərimizdə
gördüyümüz hər şey elektronların sabitliyini və onların
hansı sabit təbəqədə yerləşməsini
əhatə edirdi.
Və həyatdakı hər şey kimi əgər atomu biraz daha
araşdırsaq görəcəyik ki, elektronlar atomdakı
tək şey deyil.
Nüvənin özündə bəzi əlaqələr olur, yaxud nüvənin müəyyən qeyri-stabilliyi
olur və özünü müəyyən şəkildə yüngülləşdirmək istəyir.
Bu videoda bu mövzuyla əlaqəli
danışacağıq.
Əslində bu hadisənin mexanikası
kimya kursunun ilk ilində keçilməyə bilər, amma ən azından
onun baş verdiyini bilmək yaxşıdır.
Və bir gün güclü nüvə qüvvələrini,
kvant fizikasını, yaxud buna bənzər elmləri öyrənəndə
biz proton, neytron və onları
təşkil edən kvarkların nə üçün belə əlaqədə
olduğundan danışa bilərik.
Amma gəlin ən azından müxtəlif növ
nüvə parçalanması haqqında danışaq.
Tutaq ki, mənim bir neçə protonum var.
İndi bir neçəsinin şəklini çəkəcəm.
Çəhrayı rənglilər proton və qalanları da neytronlar olsun.
Neytronları biraz neytral rənglə çəkəcəm.
Məsələn boz rəng uyğun ola bilər.
İndi bura bir neçə neytron çəkim.
Nə qədər protonum var?
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. 8 pratonum
və 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 neytronum var
Deyək ki, bu, atomun nüvəsidi
Atom haqqında çəkdiyim ilk videoyu xatırlayın,
atomun dəqiq sərhədləri olmadığı üçün
atomu çəkməyin
çox çətin olduğunu demişdik.
bildiyiniz kimi elektronlar verilən anda istənilən
yerdə ola bilər.
Amma desəydiniz ki, elektronlar 90% halda
harada olur?
Deyə bilərsiniz ki, atomun radiusu, yaxud
diametrində ola bilər
Biz ilk videoda öyrəndik ki, nüvə demək
olar ki, bu sferanın həcminin çox kiçik
hissəsini tutur və 90% halda elektron buradadır.
Və açıq şəkildə buradan anlayırıq ki,
həyatda gördüyümüz şeylərin böyük hissəsi açıq fəzadadır.
Bunların hamısı açıq fəzadır.
Amma mənim təkrarlamaq istədiyim bir məqam var,
olduqca kiçik olan bu yer,
yəni proton və neytronların olduğu hissə
atomun çox kiçik bir hissəsi olmasına baxmayaraq
əsəlində onun kütləsinin böyük bir hissəsidir.
Biz atom və elektronlara yox,
nüvəyə fokuslanacağıq.
Belə çıxır ki, bəzən nüvə biraz
davamsızdır və daha davamlı quruluş almağa
çalışır.
Davamsız nüvənin və bütün bunların mexanikası
ilə bağlı bu videoda çox danışmayacayıq.
Amma daha davamsız nüvə almaq üçün
alfa zərrəciklərini silməliyik, digər adı
ilə alfa azalma.
Alfa azalma.
Və o, alfa zərrəciyini buraxır,
çox uydurma səslənir.
O, sadəcə proton və neytronların birləşməsidir.
Alfa zərrəcik 2 proton və 2 neytrondan ibarətdir.
Yəni bəlkə də bunlar uyğun yerləşməmiş
kimi hiss edə bilərlər, burada yığılırlar.
Və buraxılırlar.
Nüvəni tərk edirlər.
Gəlin belə bir şey baş verəndə atoma nə
olduğunu düşünək.
Tutaq ki, burada təsadüfi bir elementim var və mən
onu E elementi adlandırıram.
Deyək ki, onun p protonu var.
Əslində qoyun onu protonların rəngi ilə çəkim.
p protonu var.
Atom kütləsi isə protonların sayı
üstəgəl neytronların sayına bərabərdir.
Neytronları də bozla çəkək, yaxşı?
Alfa azalma zamanı elementə
nə olur?
Proton sayı 2 vahid azalacaq.
Yəni protonları p çıxaq 2 olacaq.
Və sonra neytronları da 2 vahid azalacaq.
Kütlə ədədi isə 4 vahid azalacaq.
Yuxarıda p çıxaq 2 üstəgəl neytron çıxaq 2 alınacaq,
deməli, ümumi çıxaq 4.
Kütləniz 4 vahid azalacaq və yeni bir
element alacaqsınız.
Unutmayın ki, elementləriniz proton sayı
ilə müəyyən edilir.
Yəni alfa azalma zamanı 2 neytron və 2 proton
itirirsiniz, xüsusən də protonlara görə
fərqli element alınacaq.
Bu elementi 1 adlandırsaq, onu belə adlandıracam,
indi fərqli element alırıq, element 2.
Və əgər nə yarandığına baxsanız, biz iki
protonu və iki neytronu olan bir maddəni
götürürük.
Onun kütləsi iki protonu və iki neytonu olan
elementdir.
Yəni nəyi silirik?
Kütləsi 4-ə bərabər olan bir şeyi.
Buna baxsanız iki protonu və iki neytronu olan maddə nədir?
Əslində dövri cədvəl yadımda
qalmayıb.
Videodan əvvəl onu kəsib yapışdırmağı unutdum.
Amma dövri cədvəldə iki protonu olan elementi,
heliumu tapmaq çox da vaxt aparmaz.
Onun atom kütləsi dördə bərabərdir.
Deməli, alfa azalma zamanı əslində helium
nüvəsi çıxır.
Helium nüvəsi imiş.
Helium nüvəsi olduğu və iki protondan sıçrayan
elektronları olmadığı üçün bu, helium
ionu olacaq.
Mahiyyətcə elektronu yoxdur.
Onun iki protonu olduğu üçün 2 müsbət yükü var.
Deməli, alfa zərrəciyi əslində helium ionudur,
daha davamlı hala keçmək üçün nüvədən buraxılan
2 müsbət yüklü helium ionu.
Bu, bir növ azalmadır.
Gəlin digərlərinə baxaq.
Qoyun buraya başqa nüvə çəkək.
Bir neçə neytron çəkəcəm.
Bir neçə də proton.
Belə çıxır ki, neytron özünü
rahat hiss etmir.
Gündəlik həyatında protonun nə etdiyinə baxır və deyir ki,
bilirsən nə var?
Bəzən özümə baxıb deyirəm ki,
kaş bir proton olaydım.
Əgər bir proton olsaydım bütün nüvə daha
davamlı olardı.
Və o da elə bunu edir, bir proton olur, unutmayın ki,
neytron neytral yüklüdür.
Yəni o, elektron itirir.
Mən bilirəm ki, siz deyirsiniz ki, Sal, bilirsən, bu, çox axmaq fikirdir,
mən heç neytronların elektronu
olduğunu bilmirəm.
Və mən sizlə razıyam.
Axmaq səslənir.
Və bir gün biz nüvənin daxilində nə
olduğunu öyrənəcəyik.
Amma indi sadəcə onun elektron buraxa bildiyini hesab edək.
O, elektron buraxır.
Və biz onun kütləsinin demək olar ki, sıfır olduğunu deyirik.
Elektronun kütləsinin sıfır olmadığını bilirik, amma
atom kütlə vahidindən danışırıq.
Proton birdirsə, elektron onun 1/1836 hissəsidir.
Biz sadəcə yuvarlaqlaşdırırıq.
Onun kütləsinin sıfır olduğunu deyirik.
Kütləsi tam sıfır deyil.
Yükü isə mənfi birdir.
Onun atom nömrəsinin mənfi bir
olduğunu demək olar.
O, elektron buraxır.
Və elektron buraxaraq neytral olmaq əvəzinə
protona çevrilir.
Bu, beta azalma adlanır.
Beta zərrəcik isə buraxılan elektrondur.
Gəlin element halına qayıdaq.
Onun müəyyən protonu var və bir neçə də
neytronu.
Protonunuz və neytronunuz olduğu üçün müəyyən
kütlə ədədiniz var.
Beta azalma zamanı nə baş verir?
Protonlar dəyişir?
Əlbəttə, əvvəlkindən daha çox protonumuz var.
Çünki neytronumuz birə çevrilir.
İndi protonlar müsbət 1 oldu.
Kütlə ədədimiz dəyişdi?
Gəlin baxaq.
Neytronlar bir ədəd azalır, amma
protonlar bir vahid artır.
Yəni kütlə ədədi dəyişmir.
Hələ də p üstəgəl N olacaq,
yəni kütlə eyni qalır, bu, alfa azalmadan
fərqlidir, amma element dəyişir.
Çünki proton sayı dəyişir.
İndi beta azalma zamanı da yeni element
yaranır.
Tutaq ki, bu dəfə başqa vəziyyətimiz var.
Elə bir hal ki, burada protonlardan biri
neytrona baxıb deyir ki, bilirsən nə var?
Onların necə yaşadığını görürəm.
Bu, mənə çox xoş gəlir.
Düşünürəm ki, nüvədəki zərrəcik
icması mən neytron olsaydım daha
xoşbəxt olardı.
Daha davamlı halda olardıq.
Buna görə kiçik narahat protonun
sizə tanış olan idea ilə gələrək pozitron- proton yox-
buraxmaq ehtimalı var.
Pozitron buraxır.
Bəs pozitron nədir?
O, elektronla eyni kütləyə
malikdir.
Yəni kütləsi protonun 1/1836 hissəsidir.
Amma biz buraya sadəcə sıfır yazırıq, çünki atom kütlə vahidi
sıfıra çox yaxındır.
Amma müsbət yüklüdür.
Biraz baş qarışdırır, çünki onlar
hələ də e yazır.
Mən hər e görəndə elektron düşünürəm.
Amma yox, onlar e deyirlər, çünki təqribən
eyni tip zərrəcikdirlər, amma mənfi yerinə
müsbət yüklüdür.
Bu, pozitrondur.
İndi zərrəciklərin tipləri və məşğul
olduğumuz işlər bizə tanış deyil.
Amma normaldır.
Və bu zərrəciyi buraxan protonunuz varsa
onun bütün müsbət yükü də gedir,
bu proton neytrona çevrilir.
Və bu, pozitron buraxılması adlanır.
Pozitron buraxılmasını həll etmək çox sadədir,
çünki onlar bunu pozitron buraxılması adlandırır.
Yəni əgər eyni E ilə başlayırıqsa, onun müəyyən sayda
protonu və neytronu var.
Yeni element nə olacaq?
O, bir proton itirəcək. p çıxaq 1.
Və neytrona çevriləcək.
Deməli, p bir vahid azalacaq.
N isə bir vahid artacaq.
Beləliklə, atomun ümumi kütləsi dəyişməyəcək.
p üstəgəl N olacaq.
Amma yenə də fərqli element alınacaq, düzdür?
Bizim beta azalmamız olanda protonların sayını
artırmış oluruq.
Yəni dövri cədvəldə sağa doğru gedirik, yaxud
artırırıq, siz ideanı anladınız.
Biz pozitron buraxılmasında proton sayını
azaldırıq.
Və mən bunu reaksiyaların ikisinə
də yazmalıyam.
Bu, pozitron buxarılmasıdır və mənə
bir pozitron qalır.
Və beta azalmasında mənə bir elektron qalır.
Onlar eyni şəkildə yazılır.
Bilirsiniz ki, bu, elektrondur, çünki mənfi bir yüklüdür.
Bu da pozitrondur, çünki
1 müsbət yüklüdür.
İndi sadəcə son bir növ
azalma növü qaldı.
Amma o, nüvədəki proton və neytronların
sayını dəyişmir.
Amma böyük miqdarda enerji buraxır, yaxud
yüksək enerjili proton.
Və bu, qamma azalma adlanır.
Qamma azalma bunların bir-birini yenidən qurmağı
deməkdir.
Bəlkə də onlar biraz yaxınlaşır.
Bununla da yüksək dalğalı elektromaqnit
dalğası şəklində enerji buraxır. Bu da
qamma zərrəciyi, yaxud
qamma şüası adlanır.
Və çox yüksək enerjilidir.
Qamma şüalarının ətrafında olmaq istəməzsiniz.
Sizi öldürə bilər.
Dediyim və etdiyim şeylər biraz nəzəridir.
Gəlin həqiqi məsələlərə baxaq və azalma tiplərini
tapmağa çalışaq.
Burada berilium 7 maddəm var, onun
atom kütləsi 7-dir.
Və mən onu litium 7-ə çevirəcəm. Burada
nə baş verir?
Beriliumun nüvə kütləsi eyni qalır, amma
dörd protondan üç protona keçirəm.
Yəni proton sayını azaldıram.
Ümumi kütlə dəyişmir.
Əminliklə deyə bilərəm ki, alfa azalma deyil.
Alfa azalmada nüvədən helium
çıxarırdıq.
O zaman, nə buraxıram?
Müsbət yük, yaxud pozitron
buraxıram.
Və bu, düsturda göstərilib.
Bu, pozitrondur.
Deməli, berilium 7-dən litirum 7-ə keçmək üçün pozitron
buraxılmalıdır.
Məntiqlidir.
İndi başqa misala baxaq.
Uranium 238 azalıb tor 234-ə çevrilir.
Biz görürük ki, atom kütləsi 4 vahid azalır, düzdür?
4 və atom nömrəsi də azalır, yaxud protonlar
2 vahid azalır.
Deməli, atom kütləsi 4
və atom nömrəsi iki olan bir maddə,
yaxud helium buraxırıq.
Yəni alfa azalmadır.
Deməli, bu, alfa zərrəcikdir.
Və bu da alfa zərrəciyə misal idi.
İndi yəqin ki, deyirsiniz ki, hey Sal, dayan, nəsə
qəribə şey baş verir.
Çünki əgər 92 protondan 90 protona düşürəmsə hələ də
92 elektronum qalır.
Bu halda mənfi 2 yüküm olmayacaq?
Daha yaxşısı, mən helium buraxıram, onun
elektronu yoxdur.
Sadəcə helium nüvəsidir.
Yəni 2 müsbət yükü yoxdur.
Bunu desəydiniz tam razı olardım.
Amma həqiqət budur ki, bu azalma zamanı
toriumun bu iki elektronu tutmaq üçün
səbəbi yoxdur, yəni iki elektron yox olur
və torium yenidən neytral olur.
Və bu helium çox cəlddir.
O, iki elektronun davamlı olmasını çox istəyir, yəni
dəydiyi şey hər nə isə ondan iki elektronu tez qoparır
və davamlı olur.
İki halda da yaza bilərsiniz.
İndi başqasına baxaq.
Burada yodum var.
Görək nə baş verir.
Kütləm dəyişmir.
Protonlar sadəcə neytrona çevrilir, yaxud
neytronlar protona.
Və görürəm ki, 53 protonum var idi,
indi isə 54 protonum.
Deməli, neytron protona çevrilib.
Neytron protona çevrilməlidir.
Və netron elektrona çevrilmək üçün
elektron buraxmalıdır.
Biz bunu bu reaksiyada görürük.
Elektron buraxılıb.
Yəni bu, beta azalmadır.
Bu, beta zərrəciyidir.
Eyni məntiqlə gedirik.
Deyə bilərsiniz ki, mən 53 protondan 54-ə keçdim.
İndi əlavə protonum var, yəni
müsbət yük olmayacaq?
Olardı.
Amma buradakı çoxlu elektrondan biri
tez götürməyə bilər, amma davamlı olmaq
üçün bəzi elektronları götürə bilər
və yenə davamlı olar.
Amma belə düşünməkdə tamamilə haqlısınız,
qısa müddət də olsa ion olmayacaq?
İndi birini də edək.
Bizim 222 radonumuz var, atom nömrəsi 86-dır,
218 poloniuma keçir və atom nömrəsi 84.
Və bu, maraqlıdır.
Polonium Polşanın adı ilə qoyulub, çünki Maria Küri,
bir vaxtlar Polşa, keçən əsrin
sonunda, 1800-cü illərdə Polşa ayrı
ölkə deyildi.
Prusiya, Rusiya və Avtriya arasında bölünmüşdü.
Və onlar xalqlarının bir olduğunu
düşünmək istəyirdilər.
Və onlar kəşf etdilər ki, radon azalanda
bu elementi yaradır.
Və onlar bunu ana vətənləri Polşanın adı ilə adlandırdılar.
Bu, yeni elementləri kəşf etməyin üstünlüyüdür.
Amma məsələyə qayıdaq.
Nə baş verir?
Atom kütləmiz 4 vahid azaldı.
Atom nömrəsi isə 2 vahid azaldı.
Yenidən helium zərrəciyi buraxılıb.
Heliumun nüvəsinin atom kütləsi
4, atom nömrəsi isə 2-dir.
Və bu qədər.
Bu, alfa azalmasıdır.
Biz bunu helium nüvəsi kimi də yaza bilərdik.
Onun elektronu yoxdur.
Biz dərhal deyə də bilərdik ki, bunun
mənfi yükü olacaq, amma o itirir..