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原子の電子が原子の核に落ちないのはなぜですか?

原子の電子は、量子力学に関連するいくつかの重要な理由のために核に落ちて原子を崩壊させません。

1。量子力学と量子化されたエネルギーレベル:

* 電子は特定のエネルギーレベルに存在します: 原子の電子は、特異的な量子化されたエネルギーレベルのみを占めることができます。これらのレベルは、はしごのラングのようなもので、各レベルには固定エネルギー値があります。電子はエネルギーを吸収または放出することでこれらのレベルの間をジャンプできますが、それらの間には存在できません。

* 基底状態は最低のエネルギーレベルです: 最低のエネルギーレベルは基底状態と呼ばれます。電子は、可能な限り低いエネルギー状態になることを好みます。

* 核にはエネルギーレベルはありません: 核に対応する量子化されたエネルギーレベルはありません。したがって、電子は、それらが占有するためのエネルギー状態がないため、核に落ちることはできません。

2。 Heisenbergの不確実性原則:

* 位置と勢いを同時に知ることはできません: Heisenbergの不確実性の原則は、電子の正確な位置と運動量の両方を同時に知ることは不可能であると述べています。

* 電子が核内にある場合、それらの運動量はゼロになります: 電子が核内にある場合、その位置は正確に知られています。しかし、これはその勢いが完全に不確実であることを意味します。

* 電子の運動量は、崩壊を防ぎます: 不確実性の原則は、電子がゼロの運動量を持つことができず、核内で静止したままにするのを防ぐことを意味します。

3。電磁力:

* 電子は陽子に引き付けられます: 核には陽子が含まれており、それらには正電荷がありますが、電子には負電荷があります。これにより、それらの間に電磁力が生成されます。

* 電子は他の電子によって撃退されます: 原子内の電子も、負電荷のために互いに反発します。

* 力のバランスは崩壊を防ぎます: The balance between the attractive force of the protons and the repulsive force of the other electrons is crucial.このバランスは、量子力学と組み合わせて、電子を特定のエネルギーレベルに保ち、核に崩壊するのを防ぎます。

要約:

量子化されたエネルギーレベル、ハイゼンベルクの不確実性原理、および原子内の相互作用を支配する電磁力の組み合わせはすべて、電子が核に崩壊するのを防ぐために一緒に働きます。代わりに、電子は特定のエネルギーレベルを占め、確率の雲に核を周回し、原子の安定した構造を作成します。

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