Melyik erő tartja az elektronokat meg az atommag küröl?

Az atommag pozitív töltésű, az elektron negatív töltésű, az ellentétes töltések vonzzák egymást, ezért marad az elektron az atommag körül. Az elektromosság és mágnesesség szétválasztása már csak történeti érdekesség (az pedig aktuális érdekesség, hogy az elektromágnesességet már a gyenge kölcsönhatással is sikerült egyesíteni: [link] A Coulomb-erő ugyanezt jelenti.

Az elektron egy mozgó töltés, és mint ilyen, a klasszikus elmélet szerint energiát kellene sugároznia, és emiatt belezuhannia az atommagba, ezt azonban nem teszi. Ezért találták ki azt, hogy az elektronnak pályái vannak, amikhez energiaszintek tartoznak. Az elektron energiája meghatározza, melyik pályán van, és fordítva. Ha az elektronnal sikerül megfelelő mennyiségű energiát közölni, akkor magasabb energiaszintű pályára lép, míg ha energiát veszít, akkor alacsonyabb energiájú pályára kerül, és pályák közti energiaszint különbség fotonként távozik. A legalacsonyabb energiaszintű pálya az alapállapot.

A radioaktivitásnak több fajtája van, és változatos módon tud hatni egy elektron állapotára. Energiát adhat, vehet, ki is lökheti az elektront a héjáról, vagy az egész atomból, vagy ha pozitron, akkor annihilálhatja is. Ezeket nem fejtem ki, utána tudsz nézni, ha van tankönyved.

Az a gyanúm, hogy később még több problémád lesz. Ennek oka az, hogy a korábban tanultak értésében meglehetősen nagyok a hézagok.

Az atomok két fontos alkotóeleme, a proton és az elektron ellentétes töltésűek. A kétféle töltés között erőhatás van, ezt tárgyalja a Coulomb törvény. És ezt az erőhatást nevezzük elektromos erőnek. Létezik mágneses erő is, amit másfajta szabályok határoznak meg.

Ezen felül azt tudjuk, hogy ha töltésekkel rendelkező anyag mozog, akkor az mágneses erőt kelt. Ugyanakkor tudjuk, hogy álló elektron nincs, vagyis minden elektron mozog, ebből viszont az következik, hogy ahol töltés van, ott elektromágneses erő, azaz elektromágneses tér van (elektromágneses térnek nevezünk egy olyan valóságos teret, amelynek minden pontjában kiszámítható elektromágneses erőhatás működik, tehát a valóságos teret elképzelhetjük úgy is, hogy minden pontjához hozzárendelünk egy vektort, ami kifejezi, hogy ott mekkora és milyen irányú elektromágneses erő van. Ezért szokás ezt elektromágneses vektortérnek is nevezni.

Az atomok, részecskék világában, tehát a mikrovilágban a mozgó elemek sokféle fajta energiát hordoznak. A mikrovilágban azonban egy elem energiája nem lehet tetszőleges, hanem csak bizonyos értékű. Ezt a helyzetet úgy nevezzük, hogy a mikrovilágban az energia kvantált, tehát egy elemnek csak meghatározott kvantumú energiája lehet. Ebből viszont sok minden következik. Például az, hogy egy atomban az elektronok nem rendelkezhetnek tetszőleges energiával, ezt úgy fjezzük ki, hog az elektronok "pályákon" mozognak. Ha valahonnan kapnak plusz energiát, vagy éppen veszítenek, akkor muszáj nekik egy másik pályára állni. Ezt ne úgy képzeld el, mintha egy vonatot a váltó másik sínpályára állítaná, hiszen ott, ha akarom, a vonatot nem állítom át. Itt viszont ha az elektronnak megváltozik az energiája, ez azt jelenti, más a pályája.

A radioaktivitás nem egyéb, mint az ilyen atomokból az energia távozása. Persze ezt az energiát valami hordozza, ezt a valamit elemi részecskének hívjuk. Jó sokféle van belőlük. Van olyan is, ami rendkívül gyorsan elbomlik és másik fajta részecske lesz belőle. De van olyan is, ami rendkívül hosszú ideig megmarad, átszáguld akár a föld tömegén, és megy tovább. Ha egy ilyen részecske így átszáguld, csekély hatással van a tömegre. Ha van töltése is, akkor néhány atomot kicsit megrázhat, esetleg megváltoztatja az energiáját. Ha azonban egy ilyen részecske nekimegy egy atomnak, az olyan, mint egy bomba egy házon. Széteshet minden. Az atomból sokféle új részecske keletkezik, amelyek mind ugyanígy viselkednek. Az atomrobbanás például éppen így jön létre, csak ott olyan atomok vannak, amelyek, ha jön egy megfelelő részecske, pont ugyanilyeneket szórnak ki magukból, és most már rengeteg új részecske teszi ugyanezt. És mivel ezek sebessége rendkívül nagy, így egy villanás alatt robban a bomba. Békésebb körülmények között egy részecske csak kicsit zavarja meg az atomot (ezt hívjuk kölcsönhatásnak). A részecskéből kicsit más lesz, eközben ad némi energiát egy vagy több elektronnak, ami ugye az előbbiek szerint azt jelenti, hogy azok más pályákon mozognak tovább. Egyéb galiba viszont ilyenkor nem történik.

Azért nem igazán érted, mert a magyarázatban olyan okfejtések vannak, amik megértéséhez egy másik magyarázat kell. Az viszont nincs ott, hiszen feltételezik, hogy azt már valahol máshol megtanultad. A tankönyvek éppen ezt a sorrendet tartják be. Ezért a legkönnyebb, hogy a tankönyvből próbálod megérteni. Ha egy magyarázatnál ez nem megy, akkor eggyel korábbit nem értettél, azt kell ismét elővenni. Ez a tanulás módszertana.