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 bəzən daha davamsız nüvə olmaq üçün
alfa zərrəciklərin yayırlar, digər adı
ilə alfa azalma.
Alfa azalma.
Və o, çox uydurma səslənsə də
alfa zərrəciyini buraxır.
O, sadəcə proton və neytronların
birləşməsidir.
yəni, alfa zərrəcik 2 proton və 2neytrondan
ibarətdir.
Yəni bəlkə də bunlar uyğun yerləşməmiş
kimi hiss edə bilərlər, burada yığılırlar.
və onlar yayılırlar.
sonra nüvəni tərk edirlər.
Gəlin belə bir şey baş verəndə atoma nə
olduğunu düşünək.
Tutaq ki, burada təsadüfi bir elementimiz
var və mən
onu E elementi adlandırıram.
və elementin protonlarına da p deyək.
Əslində qoyun onu protonların rəngi ilə
çəkim.
Onun p protonu var.
Atom kütləsi isə protonların sayı
üstəgəl neytronların sayına bərabərdir.
gəlin, neytronları də bozla çəkək.
sizə alfa azalma zamanı elementə
nə olur?
Proton sayı 2 vahid azalacaq.
Yəni proton sayı p çıxaq 2 olacaq.
Və sonra neytronlar da 2 vahid azalacaq.
buna görə də kütlə ədədi 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 bir element alırsınız.
Gəlin ilk elementə Element 1 (E1) deyək,
yeni aldığımız elementə isə 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.
Bəs iki protonu və iki neytronu
olan maddə hansıdır?
Əslində dövri cədvəli əzbər
bilmirəm.
Videodan əvvəl də 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.
Həqiqətən də helium nüvəsi imiş.
Helium nüvəsinin elektronu olmadığı,
iki sıçrayan protonu olduğu üçün bu,
helium ionu olacaq.
onun mahiyyətcə elektronu yoxdur.
və 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 radioaktiv azalmadır.
Gəlin digərlərinə baxaq.
Qoyun buraya başqa nüvə çəkək.
Bir neçə neytron çəkəcəm.
Bir neçə də proton.
bəzən, neytron özünü
rahat hiss etməyə bilir.
Gündəlik həyatında protonun nə etdiyinə
baxır və deyir ki,
bilirsən nə var?
Bəzən öz qəlbimə baxıb deyirəm ki,
kaş bir proton olsaydım.
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 bunun çox axmaq fikir olduğunu deyirsiniz,
mən heç neytronların elektronu
olduğunu bilmirdim.
Və mən sizlə razıyam.
Axmaq səslənir.
Və bir gün biz nüvənin daxilində nə
olduğunu öyrənəcəyik.
Amma indi sadəcə onun elektron verə
bildiyini hesab edək.
O, elektron verir.
Və biz onun kütləsinin demək olar ki,
sıfır olduğunu deyirik.
Elektronun kütləsinin sıfır olmadığını
bilirik, amma
biz 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.
Neytron, elektron verir.
Və elektron buraxaraq neytral olmaq
əvəzinə
protona çevrilir.
Bu, beta azalma adlanır.
Beta zərrəcik isə buraxılan elektrondur.
Gəlin elementimizə qayıdaq.
E elementinin müəyyən protonu var və bir neçə də
neytronu.
Protonunuz və neytronunuz olduğu üçün
müəyyən
kütlə ədədiniz var.
Bəs bu halda, 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 bu halda kütlə ədədi dəyişmir.
Hələ də p üstəgəl n olacaq,
bu, alfa azalmadan fərqli olaraq kütlə ədədi
beta azalmada sabit qalır,
amma element dəyişir.
çünki proton sayı dəyişir.
İndi beta azalma zamanı da yeni element
yaranır.
İndi başqa bir halı düşünək.
Elə bir hal ki, burada protonlardan biri
neytrona baxıb deyir ki, bilirsən nə var?
Onların necə yaşadığını görürəm.
və bu, mənə çox xoş gəlir.
Düşünürəm ki, mən neytron olsaydım
nüvədəki zərrəciklər
daha xoşbəxt olardı.
Daha davamlı halda olardıq.
Buna görə kiçik narahat protonun
sizə tanış olan idea ilə gələrək pozitron-
proton yox-
yaymaq ehtimalı var.
Pozitron yayır.
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 bu normaldır.
Və bu zərrəciyi buraxan protonunuz varsa
onun bütün müsbət yükü də gedir,
və bu proton neytrona çevrilir.
Və bu, pozitron yayılması adlanır.
Pozitron yayılmasını həll etmək çox
sadədir,
çünki onlar bunu pozitron yayılması
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 məni anladınız.
Biz pozitron yayılmasında proton sayını
azaldırıq.
Və mən bunu reaksiyaların ikisinə də
yazsam daha yaxşı olacaq.
Bu, pozitron yayılmasıdır 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 bir-birinə
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 verirəm?
Müsbət yük, yaxud pozitron
verirəm.
Və bu, düsturda göstərilib.
Bu, pozitrondur.
Deməli, berilium 7-dən litirum 7-ə keçmək
üçün pozitron
verilməlidir.
Məntiqlidir.
İndi başqa misala baxaq.
Uranium 238 azalıb tor 234-ə çevrilir.
Biz görürük ki, atom kütləsi 4 vahid
azalır, düzdür?
və atom nömrəsi də azalır, və protonlar da
2 vahid azalır.
Deməli, atom kütləsi 4
və atom nömrəsi iki olan bir maddə,
yəni helium buraxırıq.
Yəni alfa azalmadır.
Deməli, bu, alfa zərrəcikdir.
Və bu da alfa zərrəciyə misal idi.
İndi yəqin ki, deyirsiniz ki, burada
bir qəribəlik var.
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.
Kütlə 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 neytron 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 burada maraqlı bir fakt var.
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.
Gəlin məsələyə qayıdaq.
bu halda 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 yükü tez itirir