原子は化学元素の最小単位であるため、しばしば物質の構成要素と見なされます。これらの 10 の原子の事実は、原子に関する基本的な情報といくつかの楽しい事実もカバーしています。
<オール> atom という言葉はギリシャ語の atomos に由来します 、これは「分割されていない」または「切断されていない」ことを意味します。ギリシャの哲学者デモクリトスは、紀元前 5 世紀にこの用語を作り出しました。デモクリトスは、原子は物質の単位であり、より小さな断片に分割できないと考えていました。原子は、物質の基本単位であり、要素のビルディング ブロックになりました。最終的に、科学者は亜原子粒子について学びました。化学プロセスで原子を分割することはできませんが、核分裂と崩壊によって原子をより小さな単位に分割できます。
原子は、陽子、中性子、および電子で構成されています。陽子は正の電荷を持っています。中性子には正味の電荷はありません。電子は、陽子とは反対の負の電荷を持っています。陽子と中性子は互いにほぼ同じ質量を持ち、原子核を形成します。電子は陽子や中性子よりもはるかに小さく、原子核の周りを回っています。
原子中の陽子の数によって、それがどの元素であるかが決まります。たとえば、陽子が 1 つある原子はすべて水素ですが、陽子が 5 つある原子はすべてホウ素です。ほとんどの原子も電子と中性子を持っていますが、水素の最も一般的な形は中性子を持たず、しばしば電子を失います!中性子の数が異なる元素の原子は同位体と呼ばれます。電子の数を変えると、異なるイオンが形成されます。物質は、1 種類の原子 (純粋な元素) で構成されている場合もあれば、原子が互いに結合して化合物を形成している場合もあります。
現在、118 の異なる原子があります。これらは、周期表の 118 要素に対応しています。これらの要素の約 92 は自然界に存在し、残りは実験室で作られています。最初の合成原子は、43 個の陽子を持つテクネチウムでした。将来的には、既存の原子にプロトンを追加することで、新しい原子が作られる可能性があります。これらの原子は放射性であり、すぐにバラバラになるか崩壊して、より小さく、より安定した元素になります。
物質は固く感じるかもしれませんが、ほとんど何もない空間です!これは、原子の体積の大部分が空であるためです。原子核は非常に密度が高く、原子の質量のほぼすべてを占めています。陽子 1 個の質量に等しくするには 1,836 個の電子が必要なので、電子は質量をあまり追加しません。電子は、原子が 99.9% の空間になるように原子核から遠く離れたところを周回します。大まかに言えば、原子核がエンドウ豆のサイズである場合、原子はスポーツ アリーナのサイズになります。
原子はとても小さいです。原子間力顕微鏡では可視化できますが、通常の顕微鏡では見ることができません。平均的な原子の半径は 30 ピコメートルから 300 ピコメートルの範囲で、ピコメートルは 1 兆分の 1 メートルです。平均的な原子の半径は、可視光の波長の 1/1000 未満です。最大の原子はセシウムです。最も小さい原子であるヘリウムの約 9 倍の大きさです。
電気的引力、強い力、弱い力の 3 つの力が原子を結びつけています。電気的引力により、負の電子と正の陽子が互いに引き付けられます。また、電子が互いに反発し、陽子が互いに反発します。陽子は互いに反発しますが、強い核力と弱い核力が陽子を互いに結合し、中性子に結合します。強力な力は重力の 1,038 倍強力ですが、粒子が互いに非常に接近している場合にのみ作用します。
原子を分割する化学的手段はありませんが、原子は陽子、中性子、電子よりもさらに小さな粒子で構成されています。それらは、クォークとレプトンと呼ばれる素粒子でできています。電子はレプトンの一種です。陽子と中性子は、それぞれ 3 つのクォークで構成されています。
宇宙で最も豊富な種類の原子は水素原子です。天の川銀河の全原子の約 74% は水素原子です。
人体には約 70 億個の原子が含まれています。これは膨大な数ですが、これらの原子の約 98% が毎年置き換えられています!
参考文献
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