Atomy

Všechna hmota se skládá z přibližně jednoho sta základních látek, zvaných prvky. Každý prvek je tvořen určitým, vždy stejným druhem atomů. Atom je nejmenší částečkou prvku, jakou je možno získat.

Atomy jsou tak malé, že nejsou obyčejným mikroskopem viditelné. Do tečky písmene " i " by se jich napříč vešlo přes 4 miliardy.

Lidské tělo se skládá hlavně z atomů uhlíku, kyslíku, vodíku a dusíku. Na pohled však žádnou z těchto látek nepřipomíná. To proto, že atomy spolu vytvářejí naprosto odlišné látky, podle toho, jak jsou uspořádány.

Vnitřní stavba atomu

Atomy se skládají z menšíh částic - protonů, neutronů a elektronů. Tyto částice se dohromady nazývají nukleony. Protony jsou vázány s neutrony silnými přitažlivými silami a tvoří atomové jádro. Mnohem lehčí elektrony obíhají jádro vysokou rychlostí. Atomy se obyčejně chovají jako malé pevné částečky hmoty, avšak skládají se větším dílem z prázdného prostoru. Kdybychom zvětšili atom do velikosti koncertního sálu, jeho jádro by rozměry nepřesáhlo zrnko soli. Přesto je v jádru soustředěna téměř celá hmotnost atomu.

Subatomární částice mají různý elektrický náboj. Elektrony jsou nositeli záporného náboje, protony jsou nabity kladně a neutrony náboj nemají. Samostatný atom obsahuje stejný počet protonů i elektronů. Navenek se tedy atom jeví elektroneutrálně. Při slučování však některé atomy získávají, případně odevzdávají elektrony. Tím se záporně nebo kladně nabijí. Nabitý atom se nazývá iont.

Nak kresbách atomů často vidíme elektrony obíhat kolem jádra jako planety kolem Slunce. To je názorný a přehledný, nicméně skutečnosti neodpovídající model. Přesněji si představujeme elektrony jako rozestřené oblaky náboje a nelze zjistit, kde se v určitém okamžiku přesně nalézají. Z vědeckého hlediska se však pro popis atomu spíše než obrázky hodí matematické rovnice kvantové mechaniky.

Rozdíly mezi atomy

Všechny atomy jsou přibližně stejně velké, liší se však počtem čístic.

Například atom nejlehčího prvku - vodíku - má v jádru jediný proton.

Atom uranu jich má 92.

Všechny atomy určitého prvku mají stejný počet protonů v jádru (udává jej tzv. protonové neboli atomové číslo).

Atomy stejného prvku se však mohou lišit počtem neutronů. T

akovým variantám téhož prvku říkáme izotopy. Izotopy se označují přidávím tzv. nukleonového čísla za název prvku, např. uran-235. Takový izotop má v jádru 235 nukleonů.

Jaderná energie

Některé atomy jsou díky svému vnitřnímu uspořádání nestálé. Z jejich jader vystřelují malé částice a někdy i gama-záření. Takové atomy nazýváme radioaktivní. Vyzážené částice a gama-záření se nazývají jaderné záření, které je nositelem energie, jež byla původně v atomovém jádru. Jeden atom mnoho energie nevyzáří, avšak miliarda atomů již může zahřívat látky, které žáření pohlcují.

Vysoké teploty v hlubinách Země jsou převážně důsledkem radioaktivity zemského nitra.

V jaderném reaktoru se využívají neutrony k uvlonění jaderné energie uranu-235. Při tomto pochodu je jádro uranu-235 zasaženo neutronem a rozpadne se- Při rozpadu jádra se uvolní další neutrony (a gama-záření).

Tyto neutrony mohou zasáhnou a rozštěpit další atomy uranu-235...a proces pokračuje řetězovou reakcí. Tento pochod se nazýví jaderné štěpení.

Uvolňuje se při něm energie, která zahřívá reaktor. V jaderné elektrárně je přísně kontrolovaná žetězová reakce stálým zdrojem tepla.

Podstatou činnosti jaderných zbraní je naopak neřízená žetězová reakce, při níž se téměř okamžitě uvolní množství energie.

Při jaderném štěpení vznikají z původního atomového jádra dvě nová.