최상의 답변
양성자가 없으면 우리는 존재하지 않을 것입니다. 원자핵의 양성자는 상응하는 수의 전자를 끌어들입니다. 예를 들어 핵에있는 6 개의 양성자는 6 개의 전자를 끌어 당깁니다. 이 전자 구성은 각 요소의 구성에 다른 특성을 부여합니다. 전자의 각 외부 에너지 수준이 다르게 반응함에 따라 우리는 놀라운 반응 조합을 갖게됩니다. 양성자 수가 증가함에 따라 전자도 증가합니다. 차례로 외부 에너지 준위가 핵에서 멀어지면 전자에 대한 양성자의 영향이 약해져 각 원소가 고유 한 특성을 갖게됩니다. 또한 양성자의 수가 동일한 수의 전자를 끌어 당겨 외부 에너지를 완성 할 때 레벨이 특정 원자는 다른 원소에 대해 안정하거나 불활성이됩니다. 예를 들어 2 개의 양성자가 2 개의 전자를 끌어 당기고 외부 에너지 레벨이 가득 차면 이것은 원소 헬륨입니다. 정상적인 상황에서 다른 원소와 반응하지 않는 불활성 기체입니다. 그래서 전자는 일을하지만 양성자는 전자가 특정 경계 내에 머물도록 영향을줌으로써 전자가 통제를 벗어나는 것을 막습니다.
답변
핵의 크기는 1 페르미 정도입니다. 10 fermi, 즉 1–10 x 10 ^ {-15} m이고 전자는 양성 자나 중성자에 비해 상당히 가볍습니다. 질량은 약 1/1800에 불과합니다. 따라서 핵을 고정 된 것처럼 취급 할 수 있습니다. 전자 상태를 고려합니다.
즉, b y Heisenberg 불확실성 원리 : 핵 크기의 부피 안에 갇힌 전자는 20 ~ 200 MeV / c 정도의 제곱 평균 제곱근 운동량을 가져야하므로 전자의 운동 에너지가 너무 높아집니다. 핵에있는 양성자에 끌려서 거기에 결합합니다.
평균 페르미 거리에서 단위 전하를 가진 핵에있는 전자의 쿨롱 에너지는 약 1MeV입니다. 많은 전자 원자는 더 많은 양성자와 더 높은 전하가 있기 때문에 상황을 더 좋게 만드는 것처럼 보일 수 있지만 많은 전자 원자에서는 처리해야 할 원자 전자 사이에 반발이 있습니다.
원자 전자 1eV에서 100keV 범위의 결합 에너지를 가지고 있습니다.
그래서 이것은 낮은 에너지에서 거의 순전히 전자기적인 전자-핵 상호 작용의 특성을 고려할 때 작동하지 않습니다.
또한 표면의 전기장에서 전자 양전자 생성으로 인해 핵 전하의 상한이 있습니다. 이는 점 모양의 핵의 경우 Z = + 137 정도이지만 유한 한 크기의 핵. 그리고 이렇게 매우 높은 전하를 띤 핵은 수명이 매우 짧습니다. 양자의 상호 쿨롱 반발로 인해 분열됩니다. 따라서 가장 큰 시나리오 (매우 크고 매우 높은 전하를 띤 핵에 결합 된 단일 전자)조차도 원하는 결과를 얻지 못할 것입니다.이 경우 전자 파동 기능이 대부분 핵 내부에있는 안정적인 원자 또는 이온입니다.
쿨롱 힘은 핵 내부의 전자를 결합 할만큼 강하지 않습니다. 따라서 전자 구름은 그보다 훨씬 더 멀리 확장됩니다.
그것은 원자 전자가 핵 내부에서 발견되지 않는다는 것을 의미하지 않습니다. 원자의 핵-확률이 높지 않다는 것입니다.
대부분의 원자 전자는 높은 확률로 핵 외부에 있습니다.