قصة اختراع الذرة

---

فهي صغيرة مثل قطر الهيدروجين  أو كبيرة مثل ذرة اليورانيوم الثقيل ، والتي هي 238 x أثقل من الهيدروجين ، الذات إنها مواد الحياة ، فقد اقترح الديموقراطيون اليونانيون (460-370 قبل الميلاد) أن المادة تتكون من وحدات صغيرة غير قابلة للتجزئة يطلق عليها “atomos” ، ولم يسبق له أن رأى ذرات ، ولكنه يعتقد أن لديها أشكال وأحجام مؤكدة ، وكان ديموقريطس على حق بالفعل واليوم يمكن للعلماء “رؤية” الذرات .المادة والذرات :
المادة هي أي شيء حقيقي ويمكن إثباته ، والمادة تحتل مساحة ووزن ، ويدرس العلم العالم المادي فقط ، وما يمكن اكتشافه بواسطة أي من الحواس الخمس ، ولا يستطيع العلم تحديد ما هو غير مادي ، أو لا يقاس ، وقد يوجد شيء ما ، ولكن إذا لم يستطع العلماء اكتشافه أو قياسه ، فعندئذ ، من الناحية العلمية يكون لا وجود له ، لا يستطيع العلم أن يبرهن ولا يفسد وجود الملائكة ، أو الأرواح ، أو الشياطين ، فهذا المجال يكمن في الفلسفة والدين ، ويعتقد ديموكريتوس أن الذرات حقيقية ، ولكنه لم يثبت أنها موجودة ، ويستخدم العلم الحواس الخمس والأدوات لإيجاد وتحليل المادة .العناصر ، الذرات ، البروتونات ، النيوترونات ، والإلكترونات :
اكتشف العلماء وميزوا واحدا تلو الآخر ، ببطء وبشكل مؤكد ، عناصر مثل الهيدروجين ، والكربون ، والنيتروجين ، والأكسجين ، والصوديوم ، والبوتاسيوم ، والكبريت ، والفوسفور ، وغيرها الكثير ، العناصر هي الأنواع الأساسية للمادة ، بعض العناصر أثبتت أنها معادن متميزة ، وعناصر أخرى تصرفت كمعادن ، ويتعرف العديد من الأشخاص على عناصر مثل : الذهب والفضة والحديد والرصاص ، وتم اكتشاف الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات أثناء دراسات أشعة الكاثود والنشاط الإشعاعي والأشعة ألفا والبيتا وأشعة غاما .اكتشف الفيزيائي الإنجليزي جي جي طومسون J. J. Thomson الإلكترونات في عام 1897م وأثبت أن أشعة الكاثود كانت جزيئات صغيرة سالبة الشحنة ، وتم تحديد الشحنة الدقيقة والكتلة الدقيقة من قبل جون تاونسند John Townsend وروبرت ميليكان Robert Millikan .إرنست رذرفورد Ernest Rutherford من نيوزيلندا وعمل في كندا وانجلترا ، وفي عام 1903م ، توقع أن النشاط الإشعاعي الذي أظهره بيكريل كان بسبب الانهيار الذري ، وفي عام 1908م أظهر أن جسيمات ألفا هي نواة ذرات الهيليوم التي تمر عبر رقائق الذهب مع الحد الأدنى من الانتثار أو الارتداد .وقد برهن على هذا بوجود نواة مركزية في الذرات تحتوي على الكثير من الفضاء الإلكتروني الأقل كثافة ، وفي عام 1911م ، اقترح رذرفورد والفيزيائي الألماني هانز جاينر Hans Geiger أن الإلكترونات تدور حول نواة الذرة ، مثل الكواكب تدور حول الشمس ، وتم تحديد البروتون من قبل رذرفورد في عام 1919م .طوّر الفيزيائي الدانماركي نيلز بور Niels Bohr نموذجًا حديثًا لهيكل الذرات من خلال دمج النتائج الذرية لكل من نظرية رذرفورد ونظرية ماكس بلانك Max Planck ، وفي عام 1913م ، أظهر نموذج بوهر الذري الإلكترونات التي تدور حول نواة الذرة في “قذائف” الطاقة المحددة ،  علاوة على ذلك ، اقترح بوهر أن تنبعث الطاقة ، أو يتم امتصاصها ، عندما يتحرك الإلكترون لأسفل ، أو أعلى ، من قذيفة إلى أخرى .وأظهر هنري موسلي Henry Moseley ، وهو عالم فيزياء إنجليزي في عام 1914م أنه يمكن تحديد كل عنصر من خلال “العدد الذري” الفريد (عدد البروتونات النووية) .خصائص الذرات ترتبط مباشرة بأرقامهم الذرية وأوزانهم :
كل عنصر له خصائص فريدة من نوعها ، واليوم هناك 92 عنصرًا طبيعيًا معروف ، ويحتوي الهيدروجين على بروتون واحد ، لا نيوترونات ، ويحتوي الكربون على 6 بروتونات و 6 نيوترونات ، ويتم تعيين وزن لكل بروتون ونيوترون 1 .وهكذا يكون للهيدروجين وزن ذري 1 ، والكربون له وزن 12 ، كما أن لكل ذرة طبيعية نفس العدد من الإلكترونات مثل البروتونات ، ويحتوي الهيدروجين ، H ، على عدد ذري (= عدد البروتونات) ووزن 1 لأنه يحتوي على بروتون واحد فقط ، وعلى النقيض من ذلك ، فإن الهيليوم ، الذي يحتوي على عدد ذري 2 يحتوي كتلة من 4 بروتونات ، 2 نيوترون واثنين من الإلكترونات ، وذرات العناصر هي أصغر الأجزاء غير القابلة للتجزئة من العناصر التي لا تزال تحتفظ بخصائص ذلك العنصر .