السلام عليكم
اليوم أقدم لكم بحث جاهز حول الذرة و مكوناتها .
ﺗﺘﻜﻮﻥ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ ﻣﻦ ﻭﺣـﺪﺍﺕ ﺻﻐﻴﺮﺓ
ﺍﻟﺤﺠﻢ ﺇﻟﻰ ﺣـﺪ ﻛﺒﻴﺮ ﺗﺴﻤﻰ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ،
ﺇﻥ ﺍﻟﻨﻘﻄﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻀﻌﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺃﻱ ﺣﺮﻑ
ﺃﺑﺠﺪﻱ ﺗﺤﻮﻱ ﻋﺪﺩﺍً ﻫﺎﺋﻼً ﻣﻦ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ
ﻳﺼﻌﺐ ﻋﻠﻰ ﺃﻱ ﺇﻧﺴﺎﻥ ﺗﺨﻴﻠـﻪ،ﻭﻟﻢ
ﻳﺴﺘﻄﻊ ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ ﺍﻟﺬﻳﻦ ﻳﺪﺭﺳﻮﻥ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ
ﻭﻳﺠـﺮﻭﻥ ﺍﻷﺑﺤﺎﺙ ﺃﻥ ﻳﺤﺼﻠﻮﺍ ﻋﻠﻰ
ﺫﺭﺓ ﻭﺍﺣﺪﺓ ﻣﺴﺘﻘﻠﺔ،ﺇﻥ ﻫﺬﺍ ﺍﻷﻣﺮ
ﻣﺴﺘﺤﻴﻞ ﺣﺘﻰ ﺍﻵﻥ،ﻭﻟﻜﻦ ﺗﺠﻤﻊ
ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﻣﻊ ﺑﻌﻀﻬﺎ ﺑﺄﻋﺪﺍﺩ ﻫﺎﺋﻠﺔ ﺟﺪﺍً
ﺷﻲﺀ ﻣﻌﺮﻭﻑ،ﻓﻘﻄﻊ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻥ
ﺍﻟﺼﻠﺒﺔ ﻭﻛﻤﻴﺎﺕ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ ﺍﻟﺴﺎﺋﻠﺔ
ﻭﺍﻟﻐﺎﺯﻳﺔ ﻫﻲ ﺗﺠﻤﻌﺎﺕ ﻫﺎﺋﻠﺔ ﻣﻦ
ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ،ﻣﻦ ﻫﺬﺍ ﻳﺘﻀﺢ ﻟﻨﺎ ﺃﻥ ﺣﺠﻢ
ﺍﻟﺬﺭﺓ ﺍﻟﻼﻣﺘﻨﺎﻫﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﻐﺮ ﻳﺠﻌﻞ
ﺇﻣﻜﺎﻧﻴﺔ ﺗﺨﻴﻠﻬﺎ ﺃﻣـﺮﺍً ﻓﻲ ﻏﺎﻳﺔ
ﺍﻟﺼﻌﻮﺑﺔ،ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ ﻓﻘﺪ ﺗﻤﻜﻦ
ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ ﻣﻦ ﺍﻋﺘﻤﺎﺩ ﺻﻮﺭﺓ ﻣﺒﺴﻄﺔ
ﻭﻣﻌﺒﺮﺓ ﻟﻠﺬﺭﺓ ﻭﺫﻟﻚ ﺣﺴﺒﻤﺎ ﺗﺠﻤﻊ
ﻋﻨﺪﻫﻢ ﻣﻦ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻭﻣﻌﻄﻴﺎﺕ.
ﺃﻗﺴﺎﻡ ﺍﻟﺬﺭﺓ ﻭﻣﻜﻮﻧﺎﺗﻬﺎ:
ﺗﺘﻜﻮﻥ ﺍﻟﺬﺭﺓ)ﻛﻤﺎ ﻳﻈﻬﺮ ﻓﻲ ﺍﻟﺸﻜﻞ(
ﻣﻦ ﻗﺴﻤﻴﻦ ﺃﺳﺎﺳﻴﻴﻦ:
ﺍﻟﻨـﻮﺍﺓ:ﻭﻫﻲ ﺻﻐﻴﺮﺓ ﺍﻟﺤﺠﻢ ﻣﻮﺟﺒﺔ
ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ ﻭﺛﻘﻴﻠﺔ ﺍﻟﻮﺯﻥ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺒﺎﻗﻲ
ﻣﻜﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﺬﺭﺓ.
ﺍﻟﻤﺤﻴﻂ ﺍﻟﺨﺎﺭﺟﻲ:ﻭﻫﻮ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ
ﻣﺠﻤﻮﻋـﺔ ﻣﺴﺘﻮﻳﺎﺕ ﺗﺘﺤـﺮﻙ ﻓﻴﻬﺎ
ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺣﻮﻝ ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ ﺑﺴﺮﻋﺔ
ﻫﺎﺋﻠﺔ،ﻭﺍﻟﻤﺤﻴﻂ ﺍﻟﺨﺎﺭﺟﻲ ﻛﺒﻴﺮ
ﺍﻟﺤﺠﻢ ﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﺑﺎﻟﻨﻮﺍﺓ ﻭﺳﺎﻟﺐ ﺍﻟﺸﺤﻨﺔ
ﻭﺧﻔﻴﻒ ﺍﻟﻮﺯﻥ,ﺃﻱ ﺃﻥ ﺻﻔﺎﺗﻪ ﺗﻌﺎﻛﺲ
ﺻﻔﺎﺕ ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ.ﻭﻳﺠﺐ ﺃﻥ ﻳﺬﻛﺮ ﻣﻦ ﺍﻵﻥ
ﺃﻧﻨﺎ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﺮﺳﻢ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻮﺭﻕ ﻻ ﻧﺴﺘﻄﻴﻊ
ﺃﻥ ﻧﺮﺍﻋﻲ ﻧﺴﺒﺔ ﺣﺠﻢ ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ ﺇﻟﻰ ﺣﺠﻢ
ﺍﻟﻤﺤﻴﻂ ﻭﻫﻲ
100000 : 1
ﻣﺎ ﺍﻟﺪﻗﺎﺋﻖ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﺬﺭﺓ ﻓﻲ
ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ ﻭﻓﻲ ﻣﺴﺘﻮﻳﺎﺕ ﺍﻟﻤﺤﻴﻂ
ﺍﻟﺨﺎﺭﺟﻲ؟
ﻫﺬﺍ ﻣﺎ ﺳﺘﻌﺮﻓﻪ ﺍﻵﻥ،ﺗﺤﻮﻱ ﺍﻟﻨﻮﺍﺓ
ﻧﻮﻋﻴﻦ ﻣﻦ ﺍﻟﺪﻗﺎﺋﻖ ﻫﻲ:
ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻧﺎﺕ: (Protons)
ﺍﻟﻤﻘﻄﻊ(Proto)ﻳﻌﻨﻲ ﺍﻷﺻﻞ ﺃﻭ
ﺍﻷﺳﺎﺱ،ﻭﻫﺬﺍ ﻫﻮ ﺍﻟﻤﻜﻮﻥ ﺍﻷﻭﻟﻲ
ﻟﻠﺬﺭﺓ ﻭﺍﻟﻤﺴﺆﻭﻝ ﻋﻦ
ﺧﻮﺍﺻﻬﺎ،ﻭﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻧﺎﺕ ﺩﻗﺎﺋﻖ ﺗﺤﻤﻞ
ﺷﺤﻨﺔ ﻣﻮﺟﺒﺔ(+)ﻭﺛﻘﻴﻠﺔ ﺍﻟﻮﺯﻥ.
ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﺎﺕ: ( Neutrons)
ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺪﻗﻴﻘﺔ ﻣﺘﻌﺎﺩﻟﺔ ﻭﻻ ﺗﺤﻤﻞ ﺷﺤﻨﺔ
ﻭﻫﺬﺍ ﻫﻮ ﻣﻌﻨﻰ ﻛﻠﻤﺔ ﻧﻴﻮﺗﺮﻭﻥ.
ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﺎﺕ ﻫﻲ ﺍﺛﻘﻞ ﺩﻗﺎﺋﻖ ﺍﻟﺬﺭﺓ
ﻭﺯﻧـﺎً ﻓـﻮﺯﻥ ﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻥ ﺍﻛﺒﺮ ﺑﻤﻘﺪﺍﺭ
ﺿﺌﻴﻞ ﻣﻦ ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻥ.
ﺃﻣﺎ ﻣﺴﺘﻮﻳـﺎﺕ ﺍﻟﻤﺤﻴﻂ ﺍﻟﺨﺎﺭﺟﻲ
ﻓﺘﺘﺤﺮﻙ ﻓﻴﻬﺎ ﺩﻗﺎﺋﻖ ﻣﻦ ﻧـﻮﻉ ﺛﺎﻟﺚ ﻫﻲ
ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ(Electrons)ﻭﻣﻘﻄﻊ
( Electro)ﻣﻌﻨﺎﻩ
)ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ،(ﻭﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻥ ﺩﻗﻴﻘﺔ ﺗﺤﻤﻞ
ﺷﺤﻨﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ(-)ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﺑﺎﻟﻀﺒﻂ
ﻟﺸﺤﻨﺔ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻥ ﺍﻟﻤﻮﺟﺒﺔ،ﺃﻣﺎ ﻭﺯﻧﻪ
ﻓﻬﻮ ﺧﻔﻴﻒ ﺟﺪﺍ ﻭﻳﻌﺎﺩﻝ1/1836ﻣﻦ
ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻥ.
ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ:
ﻻ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺫﺭﺓ ﻋﻨﺼﺮ ﻋﻦ
ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺫﺭﺓ ﻋﻨﺼﺮ ﺁﺧﺮ ﻣﻦ ﺣﻴﺚ
ﺗﺮﻛﻴﺒﻬﺎ،ﻭﻟﻜﻨﻬﺎ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ ﺑﻌﻀﻬﺎ ﻓﻲ
ﺳﻠﻮﻛﻬﺎ،ﻓﻔﻲ ﺑﻌﺾ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﻧﺠﺪ
ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺣﺮﺓ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ ﻭﺳﻬﻠﺔ
ﺍﻻﻧﺘﻘﺎﻝ ﺇﻟﻰ ﺫﺭﺓ ﺃﺧﺮﻯ,ﻭﻓﻲ ﺫﺭﺍﺕ
ﺃﺧﺮﻯ ﻧﺠﺪﻫﺎ ﻣﺴﺘﻘﺮﺓ ﻭﻏﻴﺮ ﻣﻴﺎﻟﺔ
ﻟﻠﺘﺤﺮﻙ ﻭﺍﻻﻧﺘﻘﺎﻝ.
ﺗﺘﺤﺮﻙ ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺃﺣﻴﺎﻧﺎً ﻓﻲ ﺩﺍﺋﺮﺓ
ﻣﻐﻠﻘﺔ ﻓﺘﺒﻘﻰ ﺗﺪﻭﺭ ﻭﺗﺪﻭﺭ ﺩﻭﻥ ﺗﻮﻗﻒ
ﻭﻫﺬﺍ ﻫﻮ ﺣﺎﻝ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ
ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ،ﻓﻄﺎﻟﻤﺎ ﻭﺟﺪﺕ ﺍﻟﻤﻀﺨﺔ
)ﺍﻟﻤﻮﻟﺪ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ(ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺪﻓﻌﻬﺎ
ﻭﺗﺤﺮﻛﻬﺎ ﻓﺈﻧﻬﺎ ﺗﺴﺘﻤﺮ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﺤﺮﻙ
ﻣﻮﻟﺪﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺸﻐﻞ ﺍﻷﺟﻬﺰﺓ
ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ.
ﺑﻌﺾ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ ﺗﺒﻘﻰ ﺩﺍﺋﻤﺎً
ﻓﻲ ﺣﻀﻦ ﻭﺍﻟﺪﻳﻬﺎ)ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻧﺎﺕ
ﻭﺍﻟﻨﻴﻮﺗﺮﻭﻧﺎﺕ(ﻭﻫﺬﻩ ﻫﻲ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ
ﺍﻟﻤﺴﺘﻮﻳﺎﺕ ﺍﻟﺪﺍﺧﻠﻴﺔ ﻟﺬﺭﺍﺕ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ
ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ،ﻭﻣﺜﻠﻬﺎ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺫﺭﺍﺕ
ﺍﻟﻐﺎﺯﺍﺕ ﺍﻟﻨﺒﻴﻠﺔ،ﺇﻥ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺗﺤﺮﻳﻚ
ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺫﻛﺮﻧﺎﻫﺎ ﻳﺘﻄﻠﺐ ﻃﺎﻗﺔ
ﺯﺍﺋﺪﺓ ﻭﺷﺮﻭﻃﺎً ﺧﺎﺻﺔ،ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﺗﺸﺒﻪ
ﻫﺬﻩ ﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺑﺎﻷﻃﻔﺎﻝ ﺍﻟﻤﺪﻟﻠﻴﻦ
ﻓﺄﺑﻮﺍﻫﻢ ﻳﺤﺒﻮﻧﻬﻢ ﻭﻫﻢ ﺳﻌﻴﺪﻭﻥ ﺑﻜﻨﻒ
ﺃﺑﻮﻳﻬﻢ ﻭﻻ ﻳﺮﻳﺪﻭﻥ ﻣﻐﺎﺩﺭﺓ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻤﻜﺎﻥ
ﺍﻟﺬﻱ ﻳﺠﺪﻭﻥ ﻓﻴﻪ ﺍﻟﺮﺍﺣﺔ ﻭﺍﻟﻄﻤﺄﻧﻴﻨﺔ.
ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ:
ﻭﺍﻟﺨﻼﺻﺔ ﺇﻥ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺤﺪﻳﺪ ﺗﺸﺒﻪ
ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﻓﻲ ﺗﺮﻛﻴﺒﻬﺎ ﻭﻟﻜﻨﻬﺎ ﻻ
ﺗﺸﺒﻬﻬﺎ ﻓﻲ ﺳﻠﻮﻛﻬﺎ،ﻓﺎﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ
ﺍﻟﺤﺪﻳﺪ ﺗﺘﺤﺮﻙ ﻭﺗﻨﺘﻘﻞ ﻭﺗﻮﺻﻞ ﺗﻴﺎﺭﺍً
ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺎً،ﺑﻴﻨﻤﺎ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻜﻠﻮﺭ ﺗﺒﻘﻰ
ﻓﻲ ﻛﻨﻒ ﻭﺍﻟﺪﻳﻬﺎ ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺍﻟﻔﺮﺻﺔ
ﻣﻮﺍﺗﻴﺔ ﺗﻀﻢ ﻛﻞ ﺫﺭﺓ ﻛﻠﻮﺭ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎً ﺁﺧﺮ
ﻭﺗﺘﺤﻮﻝ ﺇﻟﻰ ﺃﻳﻮﻥ ﺳﺎﻟﺐ.ﺃﻭ ﺃﻧﻬﺎ ﺗﻘﻮﻡ
ﺑﻌﻤﻞ ﺭﻭﺍﺑﻂ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﺸﺘﺮﻛﺔ ﻣﻊ
ﺫﺭﺍﺕ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺁﺧﺮﻯ ﺗﺘﻜﻮﻥ ﺍﻟﺮﺍﺑﻄﺔ
ﺍﻟﻮﺍﺣﺪﺓ ﻣﻨﻬﺎ ﻣﻦ ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﻴﻦ ﻳﺄﺗﻲ ﻛﻞ
ﻭﺍﺣﺪ ﻣﻨﻬﻤﺎ ﻣﻦ ﺫﺭﺓ.
ﺍﻟﺨﻼﺻﺔ:
ﻫﻨﺎﻟﻚ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺗﺘﺨﻠﻰ ﻋﻦ ﺑﻌﺾ
ﺇﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺗﻬﺎ ﺑﺴﻬﻮﻟﺔ،ﻭﻫﺬﻩ ﻫﻲ
ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﺍﻟﻤﻮﺻﻠﺔ ﻟﻠﺤﺮﺍﺭﺓ ﻭﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺀ
ﻭﺍﻟﺼﻠﺒﺔ ﻋﻠﻰ ﻭﺟﻪ ﺍﻟﻌﻤﻮﻡ)ﻣﻊ ﻗﻠﺔ
ﻣﻨﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺴﺎﺋﻠﺔ، (ﻭﻻ ﻳﻮﺟﺪ
ﻣﻨﻬﺎ ﺃﻱ ﻭﺍﺣﺪ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻐﺎﺯﻳﺔ)ﺗﺤﺖ
ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺮﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﺨﺘﺒﺮ ﻭﺿﻐﻂ ﺟﻮﻱ
ﻧﻈﺎﻣﻲ. (
ﻭﻫﻨﺎﻟﻚ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺗﺘﻤﺴﻚ ﺑﺈﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺗﻬﺎ
ﻭﺗﺤﺘﻀﻨﻬﺎ ﻭﻟﻜﻨﻬﺎ ﺗﺴﻤﺢ ﻟﻬﺎ ﺑﻌﻤﻞ
ﺭﻭﺍﺑﻂ ﻣﺸﺘﺮﻛﺔ ﻣﻊ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺃﺧﺮﻯ ﻟﻬﺎ
ﺫﺍﺕ ﺍﻟﺴﻠﻮﻙ،ﻭﺗﺴﻤﻰ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ
ﺑﺎﺳﻢ ﺍﻟﻼﻓﻠﺰﺍﺕ،ﻣﻌﻈﻢ ﺍﻟﻼﻓﻠﺰﺍﺕ
ﻏﺎﺯﺍﺕ ﻭﻟﻜﻦ ﻳﻮﺟﺪ ﻣﻨﻬﺎ ﻭﺍﺣﺪ ﺳﺎﺋﻞ
ﻭﻋﺪﺩ ﻗﻠﻴﻞ ﺻﻠﺐ ﻭﻟﻜﻦ ﺩﺭﺟﺎﺕ
ﺍﻧﺼﻬﺎﺭﻫﺎ ﻭﻏﻠﻴﺎﻧﻬﺎ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ﺑﺎﻟﻤﻘﺎﺭﻧﺔ
ﻣﻊ ﺩﺭﺟﺎﺕ ﺍﻧﺼﻬﺎﺭ ﻭﻏﻠﻴﺎﻥ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ
ﺍﻟﻤﺮﺗﻔﻌﺔ ﻋﻤﻮﻣﺎً.
