सारा पदार्थ तत्वों से बना है। लेकिन हमारे आस-पास सब कुछ इतना अलग क्यों है? इसका उत्तर छोटे-छोटे कणों से है। उन्हें प्रोटॉन कहा जाता है। इलेक्ट्रॉनों के विपरीत, जिन पर ऋणात्मक आवेश होता है, इन प्राथमिक कणों का धनात्मक आवेश होता है। ये कण क्या हैं और कैसे काम करते हैं?
प्रोटॉन हर जगह
किस प्राथमिक कण पर धनात्मक आवेश होता है? जो कुछ भी छुआ, देखा और महसूस किया जा सकता है वह परमाणुओं से बना है, सबसे छोटे बिल्डिंग ब्लॉक जो ठोस, तरल और गैस बनाते हैं। वे करीब से देखने के लिए बहुत छोटे हैं, लेकिन वे आपके कंप्यूटर, आप जो पानी पीते हैं, और यहां तक कि जिस हवा में आप सांस लेते हैं, जैसी चीजें बनाते हैं। ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आयरन सहित कई प्रकार के परमाणु होते हैं। इनमें से प्रत्येक प्रकार को तत्व कहा जाता है।
उनमें से कुछ गैसें (ऑक्सीजन) हैं। निकल तत्व चांदी का रंग है। अन्य हैंविशेषताएं जो इन छोटे कणों को एक दूसरे से अलग करती हैं। क्या वास्तव में इन तत्वों को अलग बनाता है? उत्तर सरल है: उनके परमाणुओं में विभिन्न संख्या में प्रोटॉन होते हैं। इस प्राथमिक कण में धनात्मक आवेश होता है और यह परमाणु के केंद्र के अंदर स्थित होता है।
सभी परमाणु अद्वितीय हैं
परमाणु बहुत समान हैं, लेकिन प्रोटॉन की भिन्न संख्या उन्हें एक अद्वितीय प्रकार का तत्व बनाती है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन परमाणुओं में 8 प्रोटॉन होते हैं, हाइड्रोजन परमाणुओं में केवल 1 होते हैं, और सोने के परमाणुओं में 79 होते हैं। आप किसी परमाणु के बारे में उसके प्रोटॉनों की गिनती करके ही बहुत कुछ बता सकते हैं। ये प्राथमिक कण नाभिक में ही स्थित होते हैं। मूल रूप से एक मौलिक कण माना जाता था, हालांकि, हाल के अध्ययनों से पता चला है कि प्रोटॉन क्वार्क नामक छोटे अवयवों से बने होते हैं।
प्रोटॉन क्या है?
किस प्राथमिक कण पर धनात्मक आवेश होता है? यह एक प्रोटॉन है। यह उपपरमाण्विक कण का नाम है जो प्रत्येक परमाणु के केंद्रक में होता है। वास्तव में, प्रत्येक परमाणु में प्रोटॉन की संख्या परमाणु संख्या होती है। कुछ समय पहले तक, इसे एक मौलिक कण माना जाता था। हालाँकि, नई तकनीकों ने यह खोज की है कि प्रोटॉन छोटे कणों से बना होता है जिन्हें क्वार्क कहा जाता है। क्वार्क पदार्थ का एक मूलभूत कण है जिसे हाल ही में खोजा गया है।
प्रोटॉन कहाँ से आते हैं?
धनात्मक आवेश वाला एक प्राथमिक कण,प्रोटॉन कहा जाता है। ये तत्व अस्थिर न्यूट्रॉन की उपस्थिति के परिणामस्वरूप बन सकते हैं। लगभग 900 सेकंड के बाद, नाभिक से उछलने वाला न्यूट्रॉन परमाणु के अन्य प्राथमिक कणों में क्षय हो जाएगा: एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और एक एंटीन्यूट्रिनो।
न्यूट्रॉन के विपरीत, मुक्त प्रोटॉन स्थिर होता है। जब मुक्त प्रोटॉन एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो वे हाइड्रोजन अणु बनाते हैं। ब्रह्मांड के अधिकांश अन्य तारों की तरह हमारा सूर्य भी ज्यादातर हाइड्रोजन है। प्रोटॉन सबसे छोटा प्राथमिक कण है जिसका आवेश +1 होता है। एक इलेक्ट्रॉन पर -1 चार्ज होता है, जबकि न्यूट्रॉन पर बिल्कुल भी चार्ज नहीं होता है।
उपपरमाण्विक कण: स्थान और आवेश
तत्वों को उनकी परमाणु संरचना की विशेषता होती है, जिसमें उप-परमाणु प्राथमिक कण होते हैं: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन। पहले दो समूह परमाणु के केंद्रक (केंद्र) में स्थित होते हैं और इनका द्रव्यमान एक परमाणु द्रव्यमान होता है। इलेक्ट्रॉन नाभिक के बाहर, "कोश" नामक क्षेत्रों में स्थित होते हैं। उनका वजन लगभग कुछ भी नहीं है। परमाणु द्रव्यमान की गणना करते समय केवल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन पर ध्यान दिया जाता है। एक परमाणु का द्रव्यमान उनका योग होता है।
एक अणु में सभी परमाणुओं के परमाणु द्रव्यमान को जोड़कर, आणविक द्रव्यमान का अनुमान लगाया जा सकता है, जिसे परमाणु द्रव्यमान (डाल्टन कहा जाता है) की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। प्रत्येक भारी कण (न्यूट्रॉन, प्रोटॉन) का वजन एक परमाणु द्रव्यमान होता है, इसलिए हीलियम परमाणु (He), जोइसमें दो प्रोटॉन, दो न्यूट्रॉन और दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनका वजन लगभग चार परमाणु द्रव्यमान इकाई (दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन) होता है। स्थान और द्रव्यमान के अलावा, प्रत्येक उप-परमाणु कण में "आवेश" नामक एक संपत्ति होती है। यह "सकारात्मक" या "नकारात्मक" हो सकता है।
समान आवेश वाले तत्व एक-दूसरे को परावर्तित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश वाली वस्तुएं एक-दूसरे को आकर्षित करती हैं। किस प्राथमिक कण पर धनात्मक आवेश होता है? यह एक प्रोटॉन है। न्यूट्रॉन पर कोई आवेश नहीं होता है, जो नाभिक को एक समग्र धनात्मक आवेश देता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन का एक ऋणात्मक आवेश होता है, जो एक प्रोटॉन के धनात्मक आवेश के बराबर होता है। नाभिक के इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं, और यह वह बल है जो परमाणु को एक साथ रखता है, गुरुत्वाकर्षण बल के समान जो चंद्रमा को पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में रखता है।
स्थिर उपपरमाण्विक कण
किस प्राथमिक कण पर धनात्मक आवेश होता है? उत्तर ज्ञात है: प्रोटॉन। इसके अलावा, यह इलेक्ट्रॉन के इकाई आवेश के परिमाण के बराबर है। हालांकि, आराम पर इसका द्रव्यमान 1.67262 × 10-27 किग्रा है, जो एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का 1836 गुना है। प्रोटॉन, न्यूट्रॉन नामक विद्युत रूप से तटस्थ कणों के साथ, हाइड्रोजन को छोड़कर सभी परमाणु नाभिक बनाते हैं। किसी दिए गए रासायनिक तत्व के प्रत्येक नाभिक में समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं। इस तत्व का परमाणु क्रमांक आवर्त सारणी में इसकी स्थिति निर्धारित करता है।
प्रोटॉन की खोज
धनात्मक आवेश वाला एक प्राथमिक कण प्रोटॉन है, जिसकी खोज परमाणु संरचना के शुरुआती अध्ययनों से होती है। आयनित गैसीय परमाणुओं और अणुओं के प्रवाह का अध्ययन करते समय, जिसमें से इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया था, एक सकारात्मक कण निर्धारित किया गया था, जो हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान के बराबर था। अर्नेस्ट रदरफोर्ड (1919) ने दिखाया कि नाइट्रोजन, जब अल्फा कणों के साथ बमबारी करता है, तो वह उत्सर्जित करता है जो हाइड्रोजन प्रतीत होता है। 1920 तक, उन्होंने हाइड्रोजन नाभिक से एक प्राथमिक कण को अलग कर दिया, इसे प्रोटॉन कहा।
20वीं सदी के अंत में उच्च-ऊर्जा कण भौतिकी अनुसंधान ने उप-परमाणु कणों के एक समूह के भीतर प्रोटॉन की प्रकृति की संरचनात्मक समझ में सुधार किया। यह दिखाया गया है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन छोटे कणों से बने होते हैं और उन्हें बेरियन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है - क्वार्क के रूप में ज्ञात पदार्थ की तीन प्राथमिक इकाइयों से बने कण।
उपपरमाण्विक कण: एक भव्य एकीकृत सिद्धांत की ओर
परमाणु पदार्थ का एक छोटा सा टुकड़ा है, जो एक विशिष्ट तत्व है। कुछ समय के लिए यह माना जाता था कि यह पदार्थ का सबसे छोटा टुकड़ा है जो मौजूद हो सकता है। लेकिन 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने पाया कि परमाणु कुछ उप-परमाणु कणों से बने होते हैं, और यह कि कोई भी तत्व, समान उप-परमाणु कण एक परमाणु बनाते हैं। विभिन्न उपपरमाण्विक कणों की संख्या ही केवल एक चीज है जो बदलती है।
वैज्ञानिक अब मानते हैं कि कई उपपरमाण्विक कण हैं। लेकिन रसायन विज्ञान में सफल होने के लिए, आपको वास्तव में केवल तीन मुख्य लोगों से निपटने की आवश्यकता है: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन। पदार्थ को दो तरह से विद्युत आवेशित किया जा सकता है: धनात्मक या ऋणात्मक।
धनात्मक आवेश वाले प्राथमिक कण को क्या कहते हैं? उत्तर सरल है: एक प्रोटॉन, यह वह है जो सकारात्मक चार्ज की एक इकाई वहन करता है। तथा ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण परमाणु स्वयं उदासीन होता है। कभी-कभी कुछ परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त या खो सकते हैं और चार्ज प्राप्त कर सकते हैं। इस मामले में, उन्हें आयन कहा जाता है।
परमाणु के प्राथमिक कण: एक व्यवस्थित प्रणाली
परमाणु की एक व्यवस्थित और व्यवस्थित संरचना होती है जो स्थिरता प्रदान करती है और पदार्थ के सभी प्रकार के गुणों के लिए जिम्मेदार होती है। इन उपपरमाण्विक कणों का अध्ययन सौ साल पहले शुरू हुआ था, और अब तक हम उनके बारे में पहले से ही बहुत कुछ जानते हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि अधिकांश परमाणु खाली हैं और "इलेक्ट्रॉनों" द्वारा बहुत कम आबादी है। वे ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रकाश कण हैं जो केंद्रीय भारी भाग के चारों ओर घूमते हैं, जो परमाणु के कुल द्रव्यमान का 99.99% है। इलेक्ट्रॉनों की प्रकृति का पता लगाना आसान था, लेकिन कई सरल अध्ययनों के बाद, यह ज्ञात हो गया कि नाभिक में सकारात्मक प्रोटॉन और तटस्थ न्यूट्रॉन शामिल हैं।
ब्रह्मांड की प्रत्येक इकाई परमाणुओं से बनी है
पदार्थ के अधिकांश गुणों को समझने की कुंजी यह है कि हमारे ब्रह्मांड की प्रत्येक इकाई परमाणुओं से बनी है। 92 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले प्रकार के परमाणु हैं, और वे हमारे चारों ओर जटिल दुनिया बनाने के लिए अणु, यौगिक और अन्य प्रकार के पदार्थ बनाते हैं। यद्यपि "परमाणु" नाम ग्रीक शब्द एटमॉस से लिया गया था, जिसका अर्थ है "अविभाज्य", आधुनिक भौतिकी ने दिखाया है कि यह पदार्थ का अंतिम निर्माण खंड नहीं है और वास्तव में उप-परमाणु कणों में "विभाजित" होता है। वे असली मौलिक संस्थाएं हैं जो पूरी दुनिया बनाती हैं।
