ما هو سبب إلتصاق البروتونات Protons والنيوترونات Neutrons معًا في نواة الذرة؟

ما هو سبب إلتصاق البروتونات Protons والنيوترونات Neutrons معًا في نواة الذرة؟

إن البروتونـات و النيوترونات لا تنجذب كهربائيًا لبعضها البعض ، فهل تساءلت يومًا لماذا تلتصق ببعضها البعض في نواة الذرة؟ فالتجاذب القوي بينها ينتج قوى نووية شديدة ، والتي تحافظ على تماسك المادة عندما تكون الجسيمات قريبة بدرجة كافية.

القوى العظمى (القوية) تحافظ على تماسك النـواة

تُعد القوى العظمى إحدى القوى الأساسية الأربعة. فالقوى الثلاثة الأخرى هي : القوى الكهرومغناطيسية و القوى الضعيفة وقوى الجاذبية. فيجب أن تكون الجسيمات قريبة جدًا من بعضها البعض لتشعر بالقوة القوية ، ولكن على مسافة فيمتومتر واحد (10^-15 م) ، فإن القوى القوية تكون أقوى بـ 137 مرة من القوى الكهرومغناطيسية و أقوى بمليون مرة من القوى الضعيفة ، و أقوى من قوى الجاذبية بـ 100 وندسيليون (1038) مرة.

و في نطاق من 1 فيمتومتر إلى 3 فيمتومتر ، تربط القوى القوية النيوكليونات (البروتونـات والنيوترونـات) معًا لتشكيل نواة الذرة. كما إنها أيضًا نفس القوى التي تشكل البروتونـات والنيوترونـات من كواركاتها. و على مسافة حوالي 0.8 فيمتومتر ، تحمل جسيمات عديمة الكتلة تسمى الغلوونات القوى لتكوين البروتونـات والنيوترونـات. و ينتج حوالي 99٪ من كتلة البروتون أو النيوترون من طاقة مجال القوى القوية، و تساهم الكـواركات بحوالي 1٪ فقط من الكتلة المقاسة.

 

البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الذرة
نظرة عامة عن الذرة:

تحمل الإلكترونات شحنة كهربائية سالبة ، لذلك تنجذب إلى البروتونـات في نواة الذرة، و لكن الإلكترونات صغيرة وتتحرك بسرعة كبيرة، و تتواجد الإلكترونات حول النـواة مثل هو حال الأقمار الصناعية التى تتواجد حول الأرض . و عليه فإنه من الممكن نظريًا أن تمر الإلكترونات عبر النـواة ، لكنها لا تستطيع الالتصاق بها. و في حين أن النـواة أكثر كثافة من بقية الذرة ، إلا أنها في الواقع تحتوي على القليل جدًا من المادة والإلكترونات تتحرك من حولها بسرعة كبيرة جدًا .

لا تنجذب البروتونـات والنيوترونـات كهربائيًا لبعضها البعض ، ولكن عندما تقترب بدرجة كافية ، يمكنها تبادل جزيئات تسمى الميزونات وتصبح مرتبطة ببعضها البعض بواسطة القوى القوية. و بالتالي يتطلب طاقة كبيرة لفصل النوكليونات عغن بعضها البعض.

كما تتنافر البروتونـات كهربائيًا مع بعضها البعض بسبب شحنتها الموجبة. فإذا اقتربت من بعضها البعض بسرعة عالية أو تم إجبارها لأن تكون مع بعضها البعض بالقوة (بالضغط الشديد عليها) ، فإنها تقترب من بعضها البعض بما يكفي لربطها بقوى قوية. و لكن مع ذلك لا يزال التنافر الكهربائي موجودًا ، لذلك من الأسهل إضافة النيوترونـات إلى نواة الذرة بدلاً من إضافة البروتونـات.

 

 

للمزيد من التجارب الكيميائية السهلة و الشيقة الممتعة يرجى الضغط على الرابط الآتي: تجارب كيميائية سهلة و شيقة و ممتعة (10) Amazing Chemistry Experiments

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي

تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play

1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2

المصادر:

• الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي
• مصادر الموضوع : اضغط هنا