اتم

دنیای اطراف ما از ۹۲ عنصر موجود در طبیعت ساخته شده است. عناصر از اتم‌ها ساخته شده‌اند وتشکیل مولکول آن عنصر را می‌دهند. این مولکول‌ها در کنار یکدیگر مواد گوناگون را تشکیل می‌دهند. بسیاری از مواد از عناصر مختلف تشکیل شده‌اند بنابراین اتم‌های مختلفی در آنها وجود دارد.
ساختمان اتم:
در داخل هر اتم سه ذره وجود دارد:الکترون با بار منفی، پروتون با بار مثبت و نوترون خنثی. بارهای همنام یکدیگر را دفع و بارهای غیر همنام یکدیگر را جذب میکنند بجز نوترون که هیچ عکس العملی ندارد. هسته اتم هر عنصر از پروتون و نوترون تشکیل شده است که مجموع تعداد آنها را عدد اتمی آن عنصر، و به آنها نوکلئون می‌گویند. جرم نوترون ۶۷۵/۱ ضربدر ۱۰ به توان منفی ۲۷ کیلوگرم، وجرم پروتون ۶۷۳/۱ ضربدر ۱۰ به توان منفی ۲۷ می‌باشد. پروتون‌های تشکیل دهنده هسته اتم چون دارای بار مثبت هستند یکدیگر را دفع می‌کنند. برای جلوگیری از این اتفاق نوترون ها مانند چسبی از متلاشی شدن هسته جلوگیری میکنند. الکترون‌ها نیز در مدارات بیضی شکل و نامنظم در اطراف هسته با سرعت بسیار زیاد در حال گردشند وهر چه این الکترون‌ها به لایه والانس نزدیکتر میشوند تعلق آنها به هسته کاهش میابد (براساس مدل اتمی بور). سه نیرو در هسته هر اتم وجود داردکه یکی از آنها سعی در انهدام هسته و دو تای دیگر سعی در پایداری هسته دارند. اولی نیروی کولونی یا همان دافعه پروتونی میباشد، دومی نیروی گرانش ناشی از جاذبه بین ذرات جرم‌دار است وسومی که مهمترین دلیل جلوگیری از متلاشی شدن هسته میباشد همان نیروی هسته‌ای است. نیروی کولونی بسیار ناچیز است و نمیتواند به تنهایی هسته را متلاشی کند و نیروی گرانش ذرات نیز بسیار کم است و توانایی در متعادل نگه داشتن هسته را ندارد. در واقع این نیروی هسته‌ای است که اتم را در تعادل نگه داشته و از واپاشیده شدن نوکلئون‌ها جلوگیری میکند. برای توضیح این نیرو باید گفت اگر فاصله بین پروتون و نوترون از ۵ ضربدر ۱۰ به توان منفی ۱۵ متر (۵ فمتو متر) بیشتر شود نیروی هسته‌ای وجود ندارد. بر عکس اگر این فاصله از مقدار یاد شده کمتر شود نیروی هسته‌ای بیشتر می‌شود و بدین طریق هسته از متلاشی شدن نجات می‌یابد.
فرمول اینشتین:
سال ۱۹۰۵ در یک آپارتمان کوچک در شماره ۴۹ خیابان کرامر گاسه در برلین (منزل مسکونی اینشتین)اتفاق بزرگی افتاد. کسی چه میدانست با کشف فرمول معروف نسبیت خاص E = mc۲ میتوان جان هزاران نفر را در هیروشیما و ناکازاکی گرفت و یا اینکه برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان برق و انرژی تولید کرد؟!
فرمول E = mc۲ میگوید که اندازه انرژی آزاد شده برابر است با حاصل‌ضرب جرم جسم تبدیل شده در مجذور سرعت نور. به این معنی که اگر ما بتوانیم جسمی به جرم مثلا یک کیلوگرم را به انرژی تبدیل کنیم معادل ۹ ضربدر ۱۰ به توان ۱۶ ژول انرژی خواهیم داشت که مقدار بسیار بزرگی است. فرمول اینشتین تبدیل جرم به انرژی را بیان می‌کند. در شکافت هسته‌ای همین عمل صورت می‌گیرد.

منبع : مطالب ارسال شده