نوع من الجسيمات يحتوي على بروتين ونيوترونين. الجسيمات هي أصغر وحدة تكوين، وأصغر جزء من مكونات المركب. تم تقديمه إلى اللغة باسم "ذرة"، وفي اليونانية فهو صلب وغير قابل للكسر. وقد قدم الباحثون العديد من الفرضيات والنماذج حول الذرات منذ القدم، منها نموذج دالتون، نموذج فاراداي، نموذج رذرفورد هاربر وغيرها.
أجزاء الجزيء أو الذرة
خلافاً للاعتقاد السابق، فإن ذرات الجزيئات تتكون من أجزاء أصغر، وهي:
1- لب الفاكهة (بالإنجليزية: Nucleus)
النواة هي الجزء البؤري للجسيم وتمثل الغالبية العظمى من كتلة الجسيم.
اكتشف الفيزيائي إرنست رذرفورد وجود النواة عام 1911م.
يتكون اللب من البروتونات والنيوترونات، ويتم ربط الأجزاء المختلفة من اللب معًا بواسطة القوى الذرية.
2- البروتون
اكتشف رذرفورد جسيمات موجبة الشحنة داخل النواة، والتي أطلق عليها اسم البروتونات.
ولذلك فهو يتكون من ثلاثة جسيمات بدائية تسمى الكواركات.
3- القاعدة
كتلة البروتون صغيرة جدًا، تعادل 1.673 10-27 كجم.
4-النيوترونات (بالإنجليزية: Neutrons)
تنبأ رذرفورد باكتشاف الجسيمات غير الحزبية (غير المشحونة) داخل النوى الذرية عام 1920م.
اكتشف الباحث تشادويك وجوده الحقيقي عام 1932م، وكتلة النيوترون أكبر قليلاً من كتلة الجسم الكتلي.
البروتون يعادل 1.6749×10-27 ويتكون بالمثل من ثلاثة كواركات، ولكن مع خطة لعب مختلفة، واحد في الأعلى واثنان في الأسفل.
5- الالكترونيات
وهي جسيمات مشحونة بشكل معاكس تنجذب إلى البروتونات موجبة الشحنة، وقد اكتشفها الباحث البريطاني جي جي طومسون عام 1897م.
كما هو موضح في النموذج الذي أنشأه الباحث إروين شرودنغر، تدور الإلكترونات في دوائر واضحة حولها.
النواة أصغر بعدة مرات من البروتونات والنيوترونات، وكتلتها 9.109×10-31.
من خلال التفكير في خطة عمل الإلكترونات حول النواة، يمكن التنبؤ ببعض خصائص الجسيمات في العالم الحقيقي، مثل القوة، وحافة الغليان، والتوصيل.
وأدعوك أيضًا لتتعلم: ما معنى الجسيمات المحايدة المشحونة الموجودة في نوى الذرة؟
جزيء يحتوي على بروتين ونيوترونين
الجزيئات عادة ما تكون جزيئات تحتوي على بروتين ونيوترونين، بينما تتكون جسيمات ألفا من بروتونين ونيوترونين مرتبطين ببعضهما البعض.
وهو جزء من الإشعاعات المؤينة ويتكون أيضًا من جسيمات بيتا التي تتكون من إلكترونات.
ومن حيث الاعتراض فإن جسيمات البوزيترونات وجاما وألفا هي الأكثر خطورة لأنها لا تخترق الجلد ولا يمكنها الوصول إلى الجسم من خلال ملابس السلامة.
ولكن مرة أخرى، يمكن ابتلاعها أو استنشاقها.
يعتبر غاز الرادون خطيرًا للغاية وغير آمن لرفاهية الإنسان.
الفيزياء الذرية أو الفيزياء الجزيئية
وهو علم يتعامل مع المشاكل وجميع أجزاء المادة، بما في ذلك الجزيئات بما في ذلك البروتينات والنيوترونات.
ولا تزال أجزاء كثيرة من هذا المجال الواسع غامضة ومربكة، مما يتطلب قدرا كبيرا من الفحص والبحث.
خصائص الجزيئات
توصف الذرات بعدد من الخصائص، منها: العدد النووي للمكون هو عدد البروتونات الموجودة في قلب الجسيم، وهو ما يحدد الخواص الهيكلية للمكون.
1- الجسيمات المحايدة
وهو جزيء فيه عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات.
2- الكتلة النووية
هذا المكون هو عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة، معبرًا عنها بوحدات الكتلة النووية.
وحدة الكتلة النووية الواحدة تعادل نصف كتلة جزيء الكربون.
الكتلة النووية ليست بالضبط كتلة الجزيء، لأن كتلة الجزيء تتكون من كتلة النواة ولا علاقة لها بكتلة الإلكترونات.
كتلتها صغيرة، على عكس كتل البروتونات والنيوترونات، ولكل مكون منها العديد من النظائر (بالإنجليزية: isotopes).
وهي أنواع من المكونات المركبة التي لها أرقام نووية مماثلة (عدد البروتونات).
ومع ذلك، فإن كتلتها النووية تختلف بسبب الاختلاف في عدد النيوترونات، كما أن الخصائص التركيبية للمكونات وشركائها لا تتعارض مع بعضها البعض.
تتحرك الإلكترونات في دوائر حول النواة بسبب التجاذب الذي يحدث بين البروتونات المشحونة بقوة والإلكترونات المعاكسة.
3- الدوائر الإلكترونية حول النواة
وفي الوقت نفسه، تدور حول نفسها، وهي معجزة تعرف بالتشوه، مما يخلق عدسة جذابة بنسبة 9.28 × 10-24 - [3].
توجد الإلكترونات في مستويات تدريجية، تسمى مستويات الطاقة، ويمكن لكل مستوى طاقة أن يفرض رقمًا محددًا.
من بين الإلكترونات، يمكن أن يحتوي الغلاف الرئيسي على إلكترونين، بينما يمكن أن يحتوي الغلاف الثاني على ثمانية إلكترونات.
تصل الذرات إلى مواقع ثابتة عن طريق فقدان الإلكترونات أو اكتسابها أو مشاركتها.
غالبًا ما تتحول الذرات الموجودة في داراتها، وتفقد الذرة الأخيرة إلكترونًا أو اثنين أو ثلاثة إلكترونات عندما تتلامس مع جسيم يحتوي على خمسة أو ستة أو سبعة إلكترونات في الدائرة الأخيرة.
بشكل عام، الذرات التي تحتوي على خمسة أو ستة أو سبعة إلكترونات في دورتها الأخيرة تكتسب إلكترونات.
أثناء الاندماج مع جزيئات تحتوي على إلكترون واحد أو اثنين أو ثلاثة إلكترونات في الدائرة النهائية.
الذرة التي تحتوي على أربعة إلكترونات في دورتها الأخيرة عادة لا تفقد أو تكتسب إلكترونات.
قوة الاتصال
وكجزء من التعاون القوي، يتم تشكيل شيك بين الأجزاء المختلفة للقلب. التعاون القوي يربط الكواركات معًا.
إن القوى الذرية التي تتحكم في البروتونات والنيوترونات، والتي تشكلها، أكثر هشاشة من المتعاونات الصلبة.
يمكن للذرات أن تتحرك في عدة مسافات بين البروتونات والنيوترونات، ولهذا السبب نسمي هذين الجسيمين بالنواة.
وتتغلب القوى الذرية على قوى التنافر بين البروتونات التي تحدث داخل النواة تحت تأثير القوى الكهرومغناطيسية، فيبقى النواة سليمة.
بسبب الزوال المادي لمحرك المنتزع الذري، فإنه يتحلل بسرعة عبر المسافة (انظر جهود يوكاوا).
وعلى هذا المنوال، يكون القلب مستقرًا إذا لم يتجاوز حجمه حجمًا معينًا.
الرصاص الأساسية
إنها أثقل نواة مستقرة معروفة لنا (لا تظهر أي اضمحلال ألفا أو بيتا)، وتأتي النيوكليونات الكاملة في نواة الرصاص-208 من 82 بروتونًا و126 نيوترونًا.
بالنسبة للنوى الأكبر من Pb 208، فهي محفوفة بالمخاطر ومعرضة للعجائب المشعة مثل مصادر أشعة ألفا أو بيتا المتحللة.
كلما كانت الكتلة المركزية أكثر بروزًا، كلما كان Pb 208 أكثر جدارة بالملاحظة، وكلما كان نصف عمره محدودًا، وابتعد عن الحالة الثابتة.
لقد وجدنا أن البزموت-209 مستقر أمام اضمحلال بيتا، في حين أن اضمحلال ألفا له نصف عمر طويل جدًا (كما تم تقييمه حسب عمر الكون).
وفي عام 1934، بدأ الباحثون بدراسة مفهوم الاحتفاظ الذري بعد اكتشاف النيوترون، واتضح أن نواة الجسيم يتكون من البروتونات والنيوترونات.
كان من المعتقد على نطاق واسع في ذلك الوقت أن قوة احتجاز الذرة تنتقل عبر جسيمات بدائية تسمى الميزونات (على غرار الطريقة التي يتم بها تجميع الجسيمات معًا بواسطة الإلكترونات لتكوين الذرات).
في ذلك الوقت، قام الباحثون بإجراء المزيد من الأبحاث، ومنذ عام 1970 أصبحنا مقتنعين بأن هذه الميزونات كانت عبارة عن كواركات وجلونات تتحرك بين نوى مكونة في الأصل من كواركات وجلونات.
يشرح هذا النموذج قوى القابضة الذرية في النواة التي تربط النيوكليونات معًا.
إنه مهم فقط للاتصال القوي، وهو القوة الأساسية التي نعرفها والتي تتضمن توصيل الكواركات في النوى.
ولذلك عزيزي القارئ نقدم للجميع نموذج واضح لأنواع الجزيئات من البروتينات والنيوترينوات بطريقة بسيطة وواضحة.
