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Atribuído a Kjerish – Trabalho próprio, CC BY-SA 4.0, File:NuclearReaction.svg – Wikimedia Commons
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Prótons e nêutrons são unidos para formar um núcleo pela força nuclear. O diâmetro do núcleo está na faixa de 1,75 fm (1,75 × 10 à potência de -1 5 m ) para hidrogênio (o diâmetro de um único próton) a cerca de 15 fm para os átomos mais pesados, como o urânio.
O núcleo atômico é a região pequena e densa que consiste em prótons e nêutrons em o centro de um átomo , descoberto em 1911 por Ernest Rutherford com base no Experiência de folha de ouro Geiger – Marsden . Após a descoberta do nêutron em 1932, modelos para um núcleo composto de prótons e nêutrons foram desenvolvidos rapidamente por Dmitri Ivanenko [1] e Werner Heisenberg . [2] [3] [4] [5] [6]
Quase toda a massa de um átomo está localizada no núcleo, com uma contribuição muito pequena da nuvem de elétrons . Prótons e nêutrons são unidos para formar um núcleo pela força nuclear .
O diâmetro do núcleo está na faixa de 1,75 fm (1,75 × 10-15 m) para hidrogênio (o diâmetro de um único próton)
[7] a cerca de 15 fm para os átomos mais pesados, como urânio . Essas dimensões são muito menores do que o diâmetro do próprio átomo (núcleo + nuvem de elétrons), por um fator de cerca de 23.000 (urânio) a cerca de 145.000 (hidrogênio).
[ citação necessária ] O ramo da física preocupado com o estudo e compreensão do núcleo atômico, incluindo sua composição e as forças que ligá-los, é chamado de física nuclear .
Resposta
Os elétrons não seguem um caminho circular ao redor do núcleo. Essa é uma ideia clássica que não funciona. Eles existem em conchas de várias formas que descrevem a probabilidade de serem encontrados em qualquer ponto específico.
Classicamente, eles simplesmente espiralariam para dentro do núcleo, emitindo luz até chegarem lá. Isso é o que tornou os resultados de dispersão de Rutherford tão intrigantes. Você pode pensar no que os impede de fazer isso como consequência do Princípio da Incerteza.
Conforme um elétron se aproxima do núcleo, ele se torna mais e mais localizado, o que significa que seu momento e, portanto, energia cinética são mais e mais incerto. Isso atua para aumentar a energia total.
Mas também a energia potencial eletrostática fica cada vez mais negativa, o que atua para diminuir a energia total. Há um meio-termo feliz entre esses efeitos concorrentes em algum lugar não muito longe ou muito longe, onde a energia total é minimizada e é onde o elétron está.
Isso realmente funciona exatamente para o estado fundamental do hidrogênio, mas não é uma maneira ruim de pensar qualitativamente em geral, com algumas modificações devido aos elétrons serem férmions.