Atomun quruluşu Atomun mürəkkəbliyi

Atomun quruluşu
Atomun mürəkkəbliyi. XIX əsrin sonunda və XX əsrin əvvəllərində təbiətşunaslıqda baş verən bir sıra mühüm kəşflər atomun materiyanın son həddi olması haqqındakı təsəvvürlərin yanlış olduğunu meydana çıxartdı. Bu kəşflərdən ən mühümü elektronun kəşfi idi.
İngilis alimi Stoney ilk dəfə Faradeyin elektrolizə aid təcrü- bələrinə istinad edərək atomların tərkibinə mənfi elektrik yükü daşıyan hissəciklərin daxil olmasi fikrini irəli sürmüşdür. Stoney bu hissəciklərə elektron adını vermişdir. Təcrübi olaraq elektron 1897-ci ildə ingilis alimi Tomson tərəfindən kəşf edilmişdir. Elektron yükü 1,602. 10-19 Kl, kütləsi isə 9,110.10 28 − q-a bərabər elementar hissəcikdir.
Müəyyən edildi ki, maddələri qızdırdıqda, rentgen şüaları ilə təsir etdikdə və s. onlardan elektron qopartmaq mümkündür. Atomların bütövlükdə elektroneytrallığını nəzərə alsaq onların tərkibinə həmçinin müsbət yüklü hissəciklərin də (protonların) daxil olması fikri irəli sürülmüşdür. Atomun mürəkkəbliyini is- bat edən mühüm kəşflərdən biri də radioaktivlik hadisəsinin kəşfi olmuşdur.
1896-cı ildə fransız alimi Anri Bekkerel uran duzlarının özündən gözə görünməyən kağızdan, nazik metal lövhədən və s. asanlıqla keçən, qaranlıqda fotokağıza təsir edən şüa buraxdığını müəyyən etmişdir. Bu şüanın təbiəti ilə məşğul olan Mariya Skladovskaya-Küri və onun əri Pyer Küri müəyyən etmişlər ki, belə şüa buraxma nəinki uran duzlarına, həmçinin torium birləş- mələrınə, habelə onlar tərəfindən həmin dövrdə kəşf olunmuş polonium və radiuma da aiddir. Mariya Kürinin təklifi ilə bu tip şüalanma radioaktivlik adlandırılmışdır. Radioaktiv xassəli maddələrə isə radioaktiv maddələr deyilir. M.Küri, P.Küri və həm- çinin ingilis fiziki E.Rezerfordun tədqiqatları göstərmişdir ki, radioaktiv şüa bircinsli olmayıb α , γβ , şüaları adlanan üç tər- kib hissəsindən ibarətdir. − α şüası yükü +2, kütləsi 4 a.k.v-nə bərabər olan helium atomlarının nüvələri, β -şüası elektron se- lindən, − γ şüası isə heç bir yük daşımayan yüksəktezlikli elek- tromaqnit dalğalarından ibarətdir.
Yuxarıda qeyd olunanlar və habelə bir sıra digər kəşflər göstərdi ki, atom materiyanın son həddi olmayıb tərkibinə müsbət, mənfi yük daşıyan elementar hissəciklər daxildir. Odur ki, atom fəzasında bu hıssəciklərin necə yerləşdiklərini, başqa sözlə atomun quruluşunu müəyyən etmək tələb olunurdu.
Atom quruluşunun planetar (nüvə) modeli. Atoma ilk quruluş C.Tomson tərəfindən verilmişdir. O, atomu kürəcik kimi təsvir edərək müsbət və mənfı yükləri bu kürəcik daxilində bəra- bər surətdə paylamışdır. Müsbət yükləri (protonları) dayanıqlı hesab edərək, mənfi yükləri (elektronları) isə müsbət yüklər ət- rafında rəqs edən kimi təsvir etmişdir.
1911-cu ildə − α şüasının nazik qızıl lövhəcikdən keçmə qa- nunauyğunluqlarını tədqiq edən Rezerford, Tomson modelinin səhv olduğunu müəyyən etdi. O, müəyyən etdi ki, α -hissəcik- lərinin əksəriyyəti (~99%) heç bir maneəyə rast gəlmədən metal lövhəcikdən keçir. Ancaq bəzi hissəciklər (~1% ) müəyyən bucaq altında səpələnirlər. Çox nadir hallarda isə təxminən 100 milyon α -hissəçiklərindən biri tam geriyə qayıtmaya məruz qalır.Rezerford təcrübədən alınan nəticələri aşağıdakı şəkildə ümumiləşdirmişdir:
1.Atomda müsbət yüklü hissəciklər atom fəzasının mərkəzində cəmlənmişdir. Ancaq bu halda α –hissəcikləri səpələnməyə məruz qala bilər. Atomda müsbət hissəciklərin yerləşdiyi bu hissəni Rezerford nüvə adlandırmışdır.
2. α –hissəciklərinin çox cüzi bir hissəsinin səpələnməyə məruz qalması nüvənin ölçücə atom fəzasının ən kiçik hissəsini təşkil etməsi ilə əlaqədardır. Müəyyən edilmişdir ki, nüvələrin radiusu 10-14-10-15m tərtibində olub atomun ölçüsündən 45 1010 − dəfə kiçikdir. Rezerford qabaqcadan protonun mövcudluğunu və onun kütləsinin elektronun kütləsindən 1800 dəfə çox olduğunu da söyləmişdir.
3.Elektronlar nüvə ətrafında planetlərin günəş ətrafında hərəkətinə bənzər hərəkət edir.
Rezerfordun atoma verdiyi bu quruluş modeli planetar quruluş və ya nüvə modeli adlanır.
Lakin Rezerford nəzəriyyəsinin çatışmayan cəhətləri vardır. Elektromaqnit şüalanmanın klassik nəzəriyyəsinə görə cəzbetmə qüvvəsinin təsiri nəticəsində müəyyən təcillə hərəkət edən yüklü hissəcik enerji şüalandırmalıdır. Belə olduqda nüvə ətrafında hərəkət edən elektron enerji itirməli və spiralvari trayektoriya üzrə hərəkət edərək nüvənin üzərinə düşməli və atom məhv olmalı idi. Digər tərəfdən atomlar xətti (atom) deyil, bütöv spektrə malik olardı. Rezerford modelinin bu çatışmamazlığı Danimarka alimi Nils Bor tərəfindən aradan qaldırılmışdır.