Δύναμη που βιώνεται από ηλεκτρόνιο και πρωτόνιο

Ένα αρνητικά φορτισμένο υποατομικό άτομο είναι γνωστό ως ηλεκτρόνιο. Ανάλογα με το περιβάλλον, μπορεί είτε να είναι ελεύθερο είτε να συνδέεται με το κέντρο ενός ατόμου. Με την αύξηση της ενέργειας, η ακτίνα των κελυφών γύρω από τα ηλεκτρόνια ενός σωματιδίου αυξάνεται. Όσο περισσότερη ενέργεια έχει ένα ηλεκτρόνιο, τόσο μεγαλύτερο πρέπει να είναι το κυκλικό περίβλημά του. Τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια αποτελούν τη δομή ενός ατόμου και βρίσκονται στο κέντρο του ατόμου. Η ισχύς που είναι πιο γειωμένη σε μικρές αποστάσεις είναι υπεύθυνη για τη διάταξη των πρωτονίων ακόμα κι αν διαχωρίζονται από ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Τα πρωτόνια είναι χίλιες φορές μικρότερα από ένα άτομο, με διάμετρο περίπου 11-16 m. Παρόλο που τα πρωτόνια έχουν διάμετρο μόλις 100 νανόμετρα, ασκούν τεράστια πίεση το ένα στο άλλο.

Θεωρία για τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια 

Οι ορυκτοί κρύσταλλοι, για παράδειγμα, περιλαμβάνουν μόρια καθώς και τα δομικά στοιχεία πρωτονίων, νετρονίων και ηλεκτρονίων που αποτελούν τα άτομα. Τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια είναι τα δομικά στοιχεία των ατόμων. Τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια είναι τα δομικά στοιχεία της ύλης. Τα πρωτόνια έχουν πολύ ισχυρότερο θετικό φορτίο από τα νετρόνια ή τα ηλεκτρόνια, τα οποία και τα δύο δεν έχουν φορτίο. Το αρνητικό φορτίο ενός ηλεκτρονίου εξισορροπεί το θετικό φορτίο ενός πρωτονίου και ο κύκλος συνεχίζεται για πάντα. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν το καθένα μια μάζα, ενώ τα ηλεκτρόνια δεν έχουν μάζα. Τα άτομα του υδρογόνου είναι τα πιο εύκολα κατανοητά αφού έχουν μόνο ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο ανά άτομο. Το πρωτόνιο κυκλώνει συνεχώς τον πυρήνα ενώ διαμορφώνεται. Τα νετρόνια και τα πρωτόνια μπορούν να ανιχνευθούν στους πυρήνες των υπόλοιπων στοιχείων, όπως το ήλιο. Ενώ τα υψηλά φορτισμένα πρωτόνια είναι πιο πιθανό να απορρίπτουν το ένα το άλλο, τα νετρόνια μπορούν να αλληλεπιδράσουν μαζί τους, κάτι που βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας του πυρήνα ανέπαφη. Η πυρηνική μάζα καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρηνικό αριθμό και τον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων. Ένα πρωτόνιο και κανένα νετρόνιο καθιστούν το υδρογόνο στοιχείο ενός ατόμου, το οποίο έχει πυρηνική μάζα 1. Ο πυρήνας του ηλίου αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, που αποτελούν συνολικά τέσσερα πρωτόνια και νετρόνια.

Αρνητικά και θετικά φορτία ισοδύναμης έκτασης αντισταθμίζουν το ένα το άλλο. Αυτό σημαίνει ότι το αρνητικό φορτίο ενός ηλεκτρονίου εξισορροπεί άψογα το θετικό φορτίο του πρωτονίου. Συνολικά, ένα ουδέτερο άτομο πρέπει να έχει ακριβώς ένα ηλεκτρόνιο για κάθε πρωτόνιο. Στην περίπτωση που ένα μη κομματικό σωματίδιο έχει ένα πρωτόνιο, θα πρέπει να έχει ένα ηλεκτρόνιο. Αν υποθέσουμε ότι ένα ουδέτερο σωματίδιο έχει δύο πρωτόνια, θα πρέπει να έχει δύο ηλεκτρόνια. Στην περίπτωση που ένα αμερόληπτο μόριο έχει 10 πρωτόνια, θα πρέπει να έχει 10 ηλεκτρόνια. Για να είναι μη κομματικό, ένα άτομο θα πρέπει να έχει παρόμοιο αριθμό ηλεκτρονίων και πρωτονίων.

Επιβάλλεται από ηλεκτρόνιο και πρωτόνιο 

Ως αποτέλεσμα του τροχιακού περιορισμού του ηλεκτρονίου, η ισχύς δεν είναι ούτε σταθερή ούτε ηλεκτρομαγνητική. Ένα ηλεκτρόνιο που κινείται από το ένα τροχιακό στο άλλο σε ένα άτομο είναι μια καλή αναλογία για αυτό το είδος μεταφοράς ισχύος, καθώς απαιτεί παρόμοια ποσότητα ενέργειας. – 13 eV είναι η ενέργεια του τελευταίου τροχιακού του υδρογόνου. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να ελευθερωθεί με δύναμη περίπου 10-37 lb, που είναι περίπου ισοδύναμη με αυτή την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Η ισχύς κάθε συνθετικού συστατικού ποικίλλει. Είναι, ωστόσο, πολύ ευάλωτο σε ζημιές εξαιτίας αυτού. Όταν τα πρωτόνια βρίσκονται σε ελεύθερη πτώση σε ανοιχτό χώρο, θα τραβήξουν ηλεκτρόνια από απόσταση διαφορετικών ποδιών.

Το πόση ακριβώς ισχύ έχει είναι άγνωστο. Λόγω του μεγαλύτερου διαχωρισμού των ηλεκτρονίων από τα συστατικά πρωτονίων στους πυρήνες, μόλις τώρα συνειδητοποιούμε πόσο σημαντικό είναι να περιοριστεί η ηλεκτροστατική ισχύς μεταξύ πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Αν και οι επιφάνειες του πρωτονίου αγγίζουν την επιφάνεια του ηλεκτρονίου, τα περαιτέρω απομακρυσμένα ηλεκτρόνια μπορεί να διαφύγουν ή να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους.

Γεγονότα 

• Τα ηλεκτρόνια είναι ένα είδος υποατομικού μορίου με αρνητικό φορτίο.
•  Τα πρωτόνια είναι ένα είδος υποατομικού μορίου με θετικό φορτίο. Τα πρωτόνια συνδέονται μεταξύ τους στον πυρήνα ενός ατόμου λόγω της αξιόπιστης ατομικής ισχύος.
• Τα νετρόνια είναι ένα είδος υποατομικού μορίου χωρίς φορτίο (είναι αμερόληπτα). Όπως τα πρωτόνια, τα νετρόνια συνδέονται στον πυρήνα του ατόμου λόγω της αξιόπιστης ατομικής ισχύος.
• Τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν περίπου παρόμοια μάζα. Ωστόσο, είναι ουσιαστικά πιο γιγαντιαία από τα ηλεκτρόνια (πολλαπλάσια τεράστια όσο ένα ηλεκτρόνιο).
• Το θετικό φορτίο σε ένα πρωτόνιο είναι ισοδύναμο με την έκταση του αρνητικού φορτίου σε ένα ηλεκτρόνιο. Στη συνέχεια, ένα αμερόληπτο μόριο θα πρέπει να έχει ισοδύναμο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων.
• Η μονάδα πυρηνικής μάζας είναι μονάδα μάζας ισοδύναμη με το ένα δωδέκατο της μάζας ενός μορίου άνθρακα 12

Συμπέρασμα  

Τα ηλεκτρόνια είναι ένα από τα τρία θεμελιώδη είδη σωματιδίων που αποτελούν τα μόρια. Ανόμοια με τα πρωτόνια και τα νετρόνια, τα οποία περιλαμβάνουν πιο μέτρια, λιγότερο πολύπλοκα σωματίδια, τα ηλεκτρόνια είναι κεντρικά σωματίδια που δεν περιλαμβάνουν πιο μέτρια σωματίδια. Τα πρωτόνια, τα οποία βρίσκονται μέσα στον πυρήνα, τα ηλεκτρόνια βρίσκονται έξω από τον πυρήνα. Δεδομένου ότι τα αντίστροφα ηλεκτρικά φορτία έλκονται μεταξύ τους, τα αρνητικά ηλεκτρόνια έλκονται στον θετικό πυρήνα. Αυτή η δύναμη γοητείας κρατά τα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν συνεχώς μέσα στον γενικά μη γεμάτο χώρο γύρω από τον πυρήνα.