Theo như chúng tôi tìm hiểu thì mọi vật thể được hình thành trong tự nhiên hay trong nhân tạo được cấu tạo nên từ một chất nào đó trên Trái Đất. Vậy theo bạn chất trên được tạo ra từ đâu? Đây là một câu hỏi đã xuất hiện từ rất lâu và được các nhà khoa học trả lời bằng khái niệm nguyên tử là gì? Hãy tham khảo bài viết này để hiểu thêm nhiều kiến thức nhé!
Khái niệm nguyên tử là gì?
Nguyên tử là những hạt rất nhỏ, trung hòa về điện, có hạt nhân ở tâm và được bao quanh bởi một đám mây electron mang điện tích âm. Ngoài ra nguyên tử còn là một trong những cơ quan chức năng cơ bản của vật chất và cấu trúc của nhiều nguyên tố cũng được do nó xác định ra.
Tuy nhiên, chúng có trọng lượng rất nhỏ và được xác định là có kích thước gấp đôi bán kính của nguyên tử chỉ có vỏn vẹn vài phần mười nanomet. Trong một nguyên có một hạt nhân( hạt nhân được hình thành từ hạt proton và notron) bên ngoài lớp vỏ của nguyên tử được cấu tạo từ các hạt electron.
Trong số đó, proton và neutron nặng hơn nhiều so với electron và chúng thường nằm bên trong nguyên tử hay nói cách khác là hạt nhân. Đôi khi một proton nặng 1.800 electron, và một electron sống trong các đám mây bao quanh hạt nhân.
Mỗi nguyên tử sẽ có một trạng thái khác nhau của vật chất nên nó phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện vật lý như là quy mô, áp suất nặng và độ ẩm. Khi các điều kiện này được hiệu chỉnh đến một số giới hạn không biến áp, quá trình chuyển pha sẽ xảy ra ở dạng vật lý. Không dừng lại ở đó, ở một trạng thái, cấu trúc của vật chất cũng trở nên thể hiện dưới những hình dạng khác nhau.
Số hiệu nguyên tử là gì?
Theo như chúng tôi được biết thì số hiệu của một nguyên tử được ký hiệu là Z. Ký hiệu này được bắt nguồn từ tiếng Đức Zahl- nghĩa của từ này là một con số. Trước khi tổng hợp các kiến thức và ý tưởng sáng tạo nên bộ môn hóa học và môn vật lý thì nó đại diện cho vị trí của một nguyên tố nằm trong bảng tuần hoàn của hóa học.
Nó có thứ tự giao động nhưng tuyệt đối không được hợp lý cho lắm, chắc hẳn là thứ tự của các nguyên tố được sắp xếp theo trọng lượng của nó. Cho đến năm 1915 thì các nhà khoa học mới nghiên cứu và phát hiện ra Z chính là đặc tính vật lý và là điện tích hạt nhân của rất nhiều những hạt nhân khác nhau.
Những hạt nào cấu tạo nên một nguyên tử?
Sau khi chúng tôi giải thích cho bạn khái niệm của nó và số hiệu của nó là gì? Thì bạn có biết được nguyên tử được cấu tạo nên từ những hạt nhân nào không? Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn những hạt nào trên một phân tử cấu tạo thành nó cụ thể là:
Proton
Proton là một trong những hạt tổng hợp, hay còn được gọi là hạ nguyên tử và nó cũng là một trong hai loại hạt chính tạo nên hạt nhân của một nguyên tử. Một hạt proton sẽ được tạo nên từ ba hạt quark nhỏ hơn trọng lượng của proton (1 hạt đi xuống và 2 hạt đi lên ).
Vì vậy, đó là lý do tại sao proton có điện tích dương (+ 1e) hoặc +1.602 x 10−19. Khối lượng là 1.6726 x 10−27, dao động xung quanh giống như của một notron và gấp 1836 lần khối lượng của một êlectron.
Proton là một trong những hạt nguyên tử ổn định nhất. Tuy nhiên, chúng cũng tồn tại có thể được chuyển đổi thành neutron thông qua quá trình bắt giữ điện tử. Quá trình này sẽ không diễn ra một cách tự nhiên, nó cần được hỗ trợ bởi một nguồn năng lượng.
Notron
Notron là một trong những hạt hạ nguyên tử, notron cùng với proton tạo nên hạt nhân của một nguyên tử. Notron là một hạt trung hòa về điện và có khối lượng trung bình là 1,67492716 × 10−27 kg. Ngoài ra, nuclon là tên gọi chung của proton và notron. Mỗi notron sẽ bao gồm một quark lên và hai quark xuống. Những notron này thường đóng một vai trò quan trọng trong nhiều phản nhân của một hạt nhân.
Electron
Electron còn có ký hiệu là e⁻ hay β⁻ ,được định nghĩa là một trong những hạt nhân cấu tạo nên nguyên tử. Điện tích của electron được tính là sẽ bằng trừ một của điện tích cơ bản. Hệ đầu tiên trong họ các hạt lepton là do electron sở hữu. Và tiếp đến là do chúng không tồn tại cấu tạo con cũng như phần tử nhỏ nên chúng thường được xem là những hạt cơ bản.
So với khối lượng của proton thì khối lượng của electron chỉ bằng 1/1836 lần proton. Electron có tầm quan trọng cơ bản trong không ít hiện tượng kỳ lạ vật ký như là hóa học, điện từ, độ dẫn nhiệt và từ học.
Khối lượng nguyên tử
Do những đóng góp của proton và notron nên phần lớn khối lượng của nó mới được hình thành. Số khối của nó được định nghĩa là tổng số những hạt nhân này trong một hạt nhân của một nguyên tử. Số khối chỉ là một số tự nhiên mà có đơn vị là nuclon.
Ví dụ số khối của Natri 23 nên nó sẽ có 23 nucleon (trong đó có 11 proton và 12 notron). Khi nó đứng yên thì khối lượng thực của nó sẽ được ký hiệu là u hoặc dalton. Đơn vị này được xác định bằng 1/23 khối lượng nghỉ của một tự nguyên tố trung hòa điện natri 23 với khối lượng gần bằng 22.989u.
Tổng hợp các tác dụng gì trong cuộc sống
Sau khi chúng ta đã tìm hiểu xong phần khái niệm cụ thể của nguyên tử thì bạn có biết được nó có tác dụng gì trong cuộc sống hiện nay không. Để biết được những ứng dụng của nó được áp dụng trong cuộc sống như thế nào thì sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn biết cụ thể là:
Trong lĩnh vực y tế
Nguyên tử đã được ứng dụng vào một số kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh hiện đại tương đương với trình độ y học hạt nhân của các nước trong khu vực và trên thế giới. Trong số đó có chụp SPECT tưới máu cơ tim và sử dụng đầu dò gamma trong phẫu thuật ung thư vú,…
Nhiều kỹ thuật điều trị y học hạt nhân hiện đại ngang tầm khu vực và quốc tế đã được triển khai tại Việt Nam. Như là điều trị ung thư tế bào gan bằng kỹ thuật thuyên tắc mạch vi cầu, ung thư tuyến tiền liệt được điều trị bằng sự bức xạ của kỹ thuật cấy hạt phóng xạ, kỹ thuật xạ trị sử dụng chọn lọc hạt vi cầu phóng xạ trong điều trị ung thư gan và di căn đến gan,…
Nông nghiệp – Nguyên tử được ứng dụng tiên tiến nhất
Ngoài ra nguyên tử còn được ứng dụng vào việc nhân giống bằng chiếu xạ để gây đột biến đã phát triển đáng kể. Các giống lúa được chọn tạo bằng phương pháp gây đột biến phóng xạ đã đem đến những hiệu quả cho nền kinh tế cụ thể trong công cuộc bảo vệ an ninh thực phẩm, góp phần làm cho Việt Nam trở thành một nước xuất khẩu lương thực lớn thứ hai trên toàn thế giới.
Đối với nền công nghiệp
Đối với lĩnh vực này thì nó được áp dụng nhiều kỹ thuật tiên tiến để đem đến hiệu quả cho lĩnh vực công nghiệp. Cụ thể là nhà nước đã áp dụng kỹ thuật hệ điều khiển hạt nhân, kỹ thuật đánh dấu và kỹ thuật kiểm tra không phá hiệu đã đem lại lợi ích rất lớn cho công tác duy trì sản xuất và bảo đảm an toàn cho công việc kinh doanh.
Ngoài ra công nghệ đánh dấu đồng vị phóng xạ liên giếng còn xác định được vận tốc, thể tích, thời gian và hướng di chuyển của nước bơm ép với trình độ ngang ngửa với các nước tiên tiến hiện nay. Và nó được ứng dụng trong những mỏ dầu trên đất nước của Việt Nam như là mỏ Rạng Đông, mỏ Bạch Hổ, mỏ Đông Nam Rồng,..
Ngành an ninh hải quan
Trong lĩnh vực an ninh hải quan, việc sử dụng hệ thống quét container bằng bức xạ tia X do máy gia tốc phát ra đã giúp đẩy nhanh hoạt động thông quan tại một số cảng, sân bay lớn, giảm chi phí và thời gian. Hiện nay ngành hải quan Việt Nam đã được trang bị 21 hệ thống quét container, trong đó có 3 hệ thống quét cố định, 1 hệ thống quét biên giới và 17 hệ thống quét di động.
Lĩnh vực điện quang
Nguyên tử được ứng dụng vào làm cho công nghệ bức xạ trở nên tiên tiến hơn điển hình như là các thiết bị hiện đại chẩn đoán ở các bệnh viện hiện nay. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong phương pháp xạ trị cho tất cả các căn bệnh ung thư nhằm đem lại hiệu quả cho việc xạ trị, làm các khối u bị tiêu diệt nhanh chóng và bảo toàn các bộ phận xung quanh nó.
Tài nguyên môi trường
Trong lĩnh vực này nguyên tử đã làm cho mạng lưới quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường quốc gia từng bước được hình thành với trạm điều hành đã được lắp đặt thiết bị đo hoạt độ phóng xạ trực tiếp. Hàng năm, việc cập nhật, bổ sung số liệu quan trắc bức xạ môi trường tại các trạm được thực hiện nhanh chóng, chính xác.
Đảm bảo phát hiện kịp thời các diễn biến bất thường về bức xạ trên lãnh thổ Việt Nam, hỗ trợ tích cực trong công tác ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân. Kỹ thuật thủy văn đồng vị đã được áp dụng để nghiên cứu và đánh giá nguồn gốc, tuổi, lượng bổ sung, vận tốc dòng chảy, hướng dòng chảy, tốc độ dòng chảy, độ phân tán, thời gian lưu và nguồn gốc tế bào ô nhiễm.
Vì vậy nhà nước đã xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ phân bố mật độ tồn lưu của các đồng vị phóng xạ nhân tạo sống lâu, có độc tính sinh học cao trong môi trường biển phía Nam. Sau này nó đã phát triển thành một quy trình để phân tích đồng thời các đồng vị của nhóm actinides trong các mẫu môi trường.
Kết luận
Trên đây là những thông tin về nguyên tử là gì mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn. Hy vọng bài viết này của chúng tôi sẽ giải đáp hết những thắc mắc của bạn. Nếu bạn cảm thấy bài viết này rất hữu ích thì bạn hãy giới thiệu cho bạn bè của bạn về nội dung của bài viết này nhé.
