نواة الذرة ومكوناتها

نواة الذرة

ما هو تعريف النواة؟
ما هي وظيفة النواة في الخلية؟
ما هي مكونات النواة؟
ما الفرق بين النواة و النوية؟
 

ما هو تعريف النواة

النواة هي الجزء المركزي من الذرة الذي تتكثف فيه كتلة الذرة وتتكون معظم كتلتها من البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات المتعادلة الشحنة لتكون النواة بالمحصلة موجبة الشحنة،وشحنة البروتونات الموجبة عددياً تساوي شحنة الألكترونات السالبة لذلك تكون الذرة متعادلة كهربياً.

وكانت أطروحة تفسير بنية الذرة على شكل نواة موجبة الشحنة تدور حولها إلكترونات سالبة الشحنة تعود لنتائج تجربة رذرفورد في عام 1911، وهو التفسير الذي هدم التصور السابق لبنية الذرة على أنها توزيع متوازن نسبيا للكلتة. تجمع مكونات النواة طاقة كبيرة جدا وهي قوى الترابط النووى وهي أكبر قوى نعرفها بين الجسيمات الأولية ولكن تأثيرها يكون على مسافة صغيرة جدا في حدود قطر النواة.

ما الفرق بين النواة و النوية

يتراوح قطر النواة بين 1.75 fm (فيمتومتر) (1.75×10−15 م) للهيدروجين (أي نصف قطر بروتون وحيد) إلى حوالي 15 فيمتومتر للذرات الأكبر كتلة كاليورانيوم. هذه الأبعاد أصغر بكثير جدا من قطر الذرة نفسها (النواة والإلكترونات) فهي أصغر بحوالي 23 ألف مرة لليورانيوم و145 ألف مرة للهيدروجين.

يسمى الفرع من الفيزياء المهتم بدراسة وفهم نواة الذرة بما فيه تركيبها والقوى العاملة فيها بالفيزياء الذرية.

ما هي مكونات النواة

تتكون النواة الذرية من بروتونات (أحمر ) ونيوترونات (أزرق)، مجموعهما يحدد الكتلة الذرية.

عند حساب مجموع كتل البروتونات وكتل النيوترونات المنفردة الحرة، ومجموع كتلتها مترابطة داخل النواة نجد أنها تكون أكبر من كتلة النواة ذاتها ؛وهذا يعزى إلى أن جزء من الكتلة تحول إلى طاقة تساعد في ربط مكونات النواة وهي طاقة الترابط النووى. ويسمى الفرق بين مجموع كتل البروتونات والنيوترونات منفردة وكتلتها في النواة ب نقص الكتلة. ونقص الكتلة هذا يعادل طاقة الارتباط طبقا لمعادلة أينشتاين لتكافؤ الكتلة والطاقة.

ما هي وظيفة النواة في الخلية

النواة هي مركز الذرة. تتكون النويات من بروتونات، ونيوترونات. عدد البورتونات في نواة الذرة يطلق عليه العدد الذري، ويحدد أي عنصر له هذه الذرة. فمثلاً النواة التي بها بروتون واحد (أي النواة الوحيدة التي يمكن أن لا يكون بها نيوترونات) من مكونات ذرة الهيدروجين، والتي بها 6 بروتونات، ترجع للعنصر كربون، أو التي بها 8 بروتونات أكسجين.

يحدد عدد النيورتونات نظائر العنصر. عدد النيوترونات والبروتونات متناسب، وفى النويات الصغيرة يكونا تقريبا متساويين، بينما يكون في النويات الثقيلة عدد كبير من النيوترونات.

 والرقمان معا يحددا النيوكليد (أحد أنواع النويات). البروتونات والنيوترونات لهما تقريبا نفس الكتلة، ويكون عدد الكتلة مساويا لمجموعهما معا، والذي يساوي تقريبا الكتلة الذرية. وكتلة الإلكترونات صغيرة بالمقارنة بكتلة النواة.

 تحتوي نواة الذرة على النواة تتكون الذرة من شحنة الذرة تتكون النواة من تحتوي نواة الذرة على بروتونات موجبة وإلكترونات سالبة تتركز معظم كتلة الذرة في النواة وتحتوي على علل تتركز كتلة الذرة في النواة