CERN-MC2024

CERN Masterclass 2024

U periodu od 15. februara do 27. marta 2024. godine pod pokroviteljstvom CERN-a i grupe IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) održaće se 20. međunarodni program “MasterClasses – Hands on Particle Physics” (MC2024). U ...
skolaPMN

Otvaranje Škole prirodno-matematičkih nauka u Nišu

U subotu, 18. novembra na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu počinje Škola prirodno-matematičkih nauka. Ovu školu namenjenu učenicima 7. i 8. razreda osnovne i svih razreda srednje škole ove godine po ...
biosignatureNajava

Astrobiologija i astronomsko posmatranje povodom Noći istraživača

Povodom predstojeće Evropske noći istraživača AD "Alfa" i Departman za fiziku PMF-a u Nišu organizuju naučno-popularno predavanje (četvrtak, 28. septembar) i teleskopsko posmatranje (petak, 29. septembar).Jedno od kanonskih pitanja astrobiologije ...
Perseid Meteors over Mount Shasta

Letnji vatromet u epizodi Perseidi 2023

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine u vreme Nisville Jazz festivala, ...
Unearthed-SuperMoon-1611-1-web

Dva (plava) Supermeseca u avgustu 2023. godine

Ako sutra uveče pogledate u nebo videćete Supermesec, najveći Mesec u mnogo godina! Bićete svedok spektakularnog prizora kakav se retko viđa na nebu, pun Mesec će biti ogroman, najveći koji ...
kvark-kvazar

Od kvarka do kvazara - uz mnogo astrofizike i malo matematike u Maju mesecu matematike u Nišu

Obeležavanje Maja meseca matematike, u organizaciji Departmana za matematiku PMF-a u Nišu nastavlja se u petak, 26. maja, od 17:00 h, u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa tri nova ...
Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]

Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023)

Za ovaj petak (5. maj) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom ...
slika2

Нобелова награда за физику 2022. године

Аутор: проф. др Мирољуб Дугић(Институт за физику, Природно-математички факултет, Универзитет у Крагујевцу)Нобелову награду за физику за 2022. годину поделила су тројица експерименталних физичара за област заснивања квантне механике, Ален Аспе ...
CometZtf_Hernandez_960

Kometa C/2022 E3 (ZTF)

Ako ste tokom prethodnih par meseci bili totalno izolovani od vesti ili toliko ne volite vesti iz astronomije da čim ih čujete menjate sajt/TV kanal/radio stanicu onda verovatno niste čuli ...
solar-eclipse

Delimično pomračenje Sunca (25. oktobar 2022)

Još tačno deset dana deli nas do predstojećeg delimičnog pomračenja Sunca koje će biti vidljivo iz Srbije. Pomračenje Sunca za mnoge je verovatno najznačajnija i najazanimljivija pojava koju možemo da ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...
kupola-atomske-bombe

Dan kada je eksplodirala prva atomska bomba

Pre tačno 75 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...
planeta-vlasina

Planeta Vlasina oko zvezde Morave

Povodom jubileja koji ove godine obeležava Međunarodna astronomska unija (MAU), 100 godina od svog osnivanja, sve zemlje članice MAU su imale jedinstvenu priliku da kumuju imenu jednoj od novootkrivenih planeta ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...
crna-rupa-prva

Prva fotografija crne rupe!

Već nekoliko decenija, a može se reći i vekova, crne rupe privlače ogromnu pažnju kako naučnika tako i javnosti, kroz popularne tekstove, različite ideje i SF romane i (visokobudžetne) filmove.Do ...
dositej-obradovic

Dositej Obradović – srpski prosvetitelj i reformator

„Knjige, braćo moja, knjige, a ne zvona i praporce!“Dositej ObradovićNa današnji dan 28. marta 1811. godine u Beogradu je umro najveći srpski prosvetitelj i reformator – Dositej Obradović. Sahranjen je ...

Ovako je sve pocelo

Preteča današnje ideje o strukturi materije potiče još iz radova antičkih filozofa. Još su oni shvatili da se sva materija može deliti na sve sitnije i sitnije delove, ali u jednom trenutku materija će biti podeljena na deliće koji se više ne mogu deliti. Šta god delili konačan rezultat biće isti – gomila sitnih komadića koje, ma koliko se trudili, više ne možemo da delimo. Ti nedeljivi delići materije nazvani su atomi.

Mnogo vekova je prošlo od kada su ljudi prvi put došli na ideju o atomu, ali ta ideja je ostala jedino se menjao pojam atoma. Kako je civilizacija napredovala atomi su postajali sve sitniji i sitniji a alat za “sečenje” sve oštriji i moćniji. Početkom XX veka hemičari i fizičari su otkrili “delić” koji više nisu mogli da razgrade. Taj delić je atom, hemijski element, koji mi danas poznajemo. Broj poznatih atoma vremenom je rastao i danas znamo da je sva materija u oko nas, na Zemlji i u vasioni, izgrađena od oko 110 različitih atoma, hemijskih elemenata, dok razlike u materijalima potiču od ogromnog broja načina na koji ovi elementi mogu da se kombinuju.

Taman su hemičari pomislili da su otkrili najsitniju gradivnu jedinicu materije fizičari su uspeli da “razbiju” atom na još sitnije komadiće. Ti komadići od kojih su izgrađeni svi atomi nazivaju se elementarne čestice.

“Astronomija” vas je do sada vodila u istraživanje ogromnih i dalekih tela – planeta, zvezda, galaksija. Sada krećemo na drugačiji put, krećemo da upoznamo jedan drugi “univerzum”, univerzum malih i nevidljivih čestica koje su svuda oko nas i u nama.

Molekuli – osnovna komponenta materije

Verovatno se svako nekada zapitao koja je sličnost između vode, vodene pare i leda. Na prvi pogled ove tri supstance deluju potpuno različito ali svi dobro znamo da su to samo tri različita agreganta stanja iste supstance. Zajedničko za vodu, paru i led je to što su izgrađeni od jednog istog molekula, molekula vode.

Ako bismo probali da “sečemo” neki predmet u jednom trenutku došli bismo do ogromnog broja složenih ali potpuno identičnih delića, tj. molekula. Upravo ti delići i njihov međusobni odnos određuju kako će supstanca izgledati i koje će osobine imati. Jedna supstanca je uvek izgrađena od istih identičnih molekula a agregatno stanje zavisi od rasporeda molekula. Ako se molekuli sporo kreću i gusto su zbijeni supstanca se nalazi u čvrstom agregatnom stanju (led). Kad su molekuli grupisani u manje ili veće grupe koje su nezavisne od drugih grupa molekula supstanca se nalazi u tečnom stanju (voda). Gasovito agregatno (vodena para) stanje predstavlja molekule koji se kreću brzo i nalaze se na velikim rastojanjima.

Dimenzije molekula su u intervalu od 10-10 do 10-6 metara. Molekuli u supstanci jedni na druge deluju silama. Jačina tih međumulekularnih sila daje čvrstinu materiji. Odbojne međumolekularne sile ne dozvoljavaju deformisanje supstance, dok privlačne sile ne dozvoljavaju lomljenje supstance. Molekuli se sastoje od atoma, a atomi od pozitivnog jezgra i negativnih elektrona. Međumolekularne sile su elektrostatičke i potiču od delovanja elektrona i protona jedonog molekula na protone i elektrone drugog molekula. Odbojna međumolekularna sila je vrlo kratkog dometa i deluje na rastojanjima reda veličine 10-10 metara, dok je privlačna (tj. Van der Valsova) sila mnogo većeg dometa.

Atomi – delovi molekula

Svi molekuli su izgrađeni od dva ili više atoma. Tip hemijske veze između atoma u molekulu može biti različit ali zajedničko svim ovim tipovima veza je da potiču od elektrostaticke sile i da u ostvarivanju veze glavnu ulogu igraju elektroni.

Atom je najmanji delić materije koji predstavlja hemijski element. Veličina atoma je približna veličini najmanjih molekula. Atom se sastoji od masivnog, pozitivno naelektrisanog jezgra oko kog kruže negativni elektroni. Atomsko jezgro se sastoji od protona i neutrona, koji se jednim imenom nazivaju nukleoni. Poređenjem dimenzija jezgra i atoma vidimo da je najveći deo atoma prazan prostor. Prosečne dimenzije atomskog jezgra su oko 10-14m, dok je ceo atom oko 100.000 puta veći. Ako bismo zamislili atom veličine fudbalskog igrališta jezgro bi bilo veliko kao vrh igle na centru, a elektroni bi “trčali” negde po terenu, daleko jedan od drugog.

Svi hemijski elementi se međusobno razlikuju po atomskom broju Z, koji označava broj protona u jezgru. Da bi atom kao celina bio elektroneutralan pozitivno naelektrisanje protona u jezgru mora da se kompenzuje istim brojem negativno naelektrisanih elektrona. Prema tome, atomski broj označava i broj elektrona u atomu. Broj elektrona u atomu i njihov raspored u atomu određuje hemijske osobine atoma. Najlakši atom je vodonik sa masenim brojem Z = 1. Najmasivniji stabilan atom koji se nalazi u prirodi je bizmut (Z =83).

Ukupan broj protona i neutrona u jezgru predstavlja maseni broj A. Ukupna masa atoma koncentrisana je u njegovom jezgru. Elektroni zanemarljivo malo doprinose ukupnoj masi atoma jer je njihova masa 1836 puta manja od mase protona, dok je masa neutrona približna masi protona Masa atoma najčešće se izražava u atomskim jedinicama mase (amu). Atomska jedinica mase definisana je kao 1/12 mase atoma ugljenika sa šest protona i šest neutrona. Izraženo u atomskim jedinicama mase, masa protona iznosi 1.00728 aum. Masa atoma izražena u atomskim jedinicama mase približno je jednaka masenom broju. Još jedan način za izražavanje mase atoma je i atomska težina. Ovde treba primetiti da atomska težina nije težina kao sila, u fizičkom smislu, već je ona jednaka masi jednog mola (6.02 x 1023 atoma) supstance izraženoj u gramima. Po brojnoj vrednosti atomska težina je jednaka atomskoj masi.

Atomi jednog istog hemijskog elementa mogu imati različite masene brojeve. Takvi atomi nazivaju se izotopi. Videli smo da je broj protona karakterističan za “vrstu” atoma, tj za jedan hemijski element, tako da se izotopi jednog elementa razlikuju u broju neutrona. Helijum je elememnt koji ima dva stabilna izotopa – jedan sa dva protona i neutronom i drugi sa dva protona i dva neutrona u jezgru. Element sa najvećm brojem stabilnih izotopa (stabilni izotopi su oni izotopi koji nisu radioaktivni) je kalaj, koji ima deset stabilnih izotopa. S druge strane bizmut ima samo jedan stabilan izotop bizmut-209.

Svi hemijski elementi imaju veći broj nestabilnih izotopa koji žive vrlo kratko. Prilikom raspada atoma može doći do promene broja protona pa atom jednog hemijskog elementa prelazi u atom drugog elementa.

Svi izotopi jednog hemijskog elementa imaju identične hemijske osobine dok u njihovim fizičkim osobinama postoje male razlike.

* * * *

Otkriće strukture atoma imalo je veliki značaj za razvoj fizike i hemije, ali videli smo da je atom brzo postao samo jedan “stepenik” koji vodi dalje, ka nedeljivim česticama od kojih je izgrađena vasiona. Jedna takva čestica je već pronađena u atomu, bio je to elektron. Ono što je nastavilo da muči fizičare bilo je atomsko jezgro. Ernest Raderford je poslednje godine prvog svetskog rata, pravdajuci svoj izostanak sa jedne važne sednice vojnih stručnjaka, rekao: Upravo sam radio na eksperimentima prema kojima se može naslutiti da će se jezgro moći razbiti ljudskim umećem. Ako se dokaže da je to tačno, onda je takvo otkriće važnije nego ceo vaš rat.” Juna 1919. godine Raderford je uspeo da ostvari viševekovni ljudski san. Bombardovanjem alfa-čestica pretvorio je jedan element u drugi. Upravo ova Raderfordova rečenica potvrđena je tačnom poslednjih dana jednog rata, 1945. godine kada su eksplodirale atomske bombe u Hirosimi i Nagasakiju.

Ipak, 1919. godine fizičari su bili tek na početaku. Put za dalje istraživanje i nastavak “lova” na nove “atome” bio je otvoren.

Series NavigationTajne atomskog jezgra
10 Comments
  1. avatar 29.07.2008.
  2. avatar 29.07.2008.
  3. avatar 26.11.2008.
  4. avatar 27.11.2008.
  5. avatar 10.04.2009.
  6. avatar 10.04.2009.
  7. avatar 10.04.2009.
  8. avatar 10.04.2009.
  9. avatar 11.04.2009.
  10. avatar 11.04.2009.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.