الذرة |  Atom

 ما هي الذرة؟

الذرة (Atom): يأتي مصطلح "الذرة" من الكلمة اليونانية التي تعني "غير قابل للتجزئة" (Indivisible)، والتي خلص من خلالها الفيلسوف والعالم اليوناني "ديموقريطس" (Democritus)، إلى أنها يجب أن تكون النقطة التي لا يمكن عندها تقسيم الكائن أو أي شكل من أشكال المادة بعدها، إذ كان في اليونان اعتقاد سائد بأن الذرات هي أصغر الأشياء في الكون ولا يمكن تقسيمها، أما المفهوم الحالي لها فهي الوحدة الأساسية للمادة والهيكل المحدد للعناصر، وأي شيء له كتلة أو يشغل مساحة يتكون من ذرات.

تشكّل الذرة

تشكلت الذرة بعد "الانفجار العظيم" (Big Bang) قبل 13.7 مليار سنة، مع حرارة الكون الجديد والكثيف، أصبحت الظروف مناسبة لتكوين الجسيمات الأولية وأحد المكونين الأساسيين للمادة وهي "الكواركات" (Quarks)، و"الإلكترونات" (Electrons)، حيث اجتمعت الكواركات معاً لتشكيل "البروتونات" (Protons) و"النيوترونات" (Neutrons)، واندمجت هذه الجسيمات في نوى، خلال الدقائق القليلة الأولى من وجود الكون.

كانت الذرات الأولى هي "الهيدروجين" (Hydrogen) و"الهيليوم" (Helium)، والتي لا تزال العناصر الأكثر وفرة في الكون، بعد أن استغرق الكون 380 ألف سنة ليبرد لدرجة كافية لإبطاء الإلكترونات حتى تتمكن النوى من التقاطها وتشكيل الذرات الأولى.

عناصر الذرة

تتكون الذرة من ثلاثة جسيمات هي:

• البروتونات (Protons): هي جسيمات موجبة الشحنة توجد داخل نواة الذرة. وتساوي كتلتها كتلة النيوترونات تقريباً، كما أن عدد البروتونات في الذرة فريد لكل عنصر، مثلاً، تحتوي ذرات الكربون على ستة بروتونات، أما ذرات الهيدروجين تحتوي بروتون واحدة، ويشار إلى عددها في الذرة بالرقم الذري للعنصر، ويحدد عدد البروتونات السلوك الكيميائي للعنصر.
• النيوترونات (Neutrons): هي جسيمات غير مشحونة توجد داخل جميع النوى الذرية، باستثناء الهيدروجين، وكتلتها أكبر بقليل من كتلة البروتونات. وتتكون النيوترونات من كواركات، كوارك واحد علوي بشحنة موجبة 2/3، وكواركيَن سفليين لكل منهما شحنة ثلث سالبة.
• الإلكترونات (Electrons): جسيمات دون ذرية كروية الشكل تقريباً، سالبة الشحنة، وتنجذب كهربائياً إلى البروتونات موجبة الشحنة، كذلك الإلكترونات تحيط بالنواة الذرية وتدور حولها في مسارات تسمى "المدارات"، وتعدّ الإلكترونات صغيرة جداً مقارنة بالبروتونات والنيوترونات، فهي أصغر بأكثر من 1800 مرة من البروتون أو النيوترون. وتبلغ كتلتها نحو 0.054٪ من كتلة النيوترونات.

نواة الذرة

تتكون نواة الذرة من البروتونات والنيوترونات، يُحدد عدد البروتونات في النواة، والمعروف باسم "العدد الذري"، مكان تلك الذرة في الجدول الدوري، وخصائص الذرة هل هي غاز أم معدن، على سبيل المثال. تنتمي ذرتان لهما عدد مماثل من البروتونات في نواتهما إلى العنصر نفسه، مثل الهيدروجين أو الأكسجين أو الحديد، ولا يمكن تكسير النواة، خارج تفاعل نووي، إلى أي شيء آخر. أي لا يمكن تحويل عنصر إلى عنصر آخر دون تفاعل انشطار أو اندماج نووي.

مواضيع ذات صلة:

• الجسيمات ما دون الذرية.
• مسرع الجسيمات.