جسيم متعادل الشحنة في النواة هو سؤال يأتي في صيغة ملأ الفراغات في كتاب العلوم لطلاب السنة الثالثة متوسط خلال الفصل الأول في المنهاج السعودي، وفي هذا المقال سيتم تقديم الجواب النموذجي لهذا السؤال وتقديم ملخص عن تعريف الذرة ومكوناتها.
تعريف الذرة
قبل تحديد اسم الجسيم المتعادل الشحنة في النواة، يجب تعريف الذرة، وهي في علم الفيزياء أصغر مكون للمادة، وتسمى باللغة الإنجليزية “atom”، وهي أساس الخصائص الفيزيائية والكيميائية في الجدول الدوري للعناصر، وتتميز الذرة بما يأتي:[1]
- العدد الذري، ويسمى باللغة الإنجليزية”Atomic number”، وهو يشير إلى عدد الوحدات موجبة الشحنة في نواة الذرة.
- الكتلة الذرية والنظائر، وذلك حسب عدد النيوترونات في النواة، والتي لا تؤثر على خصائص الذرة الكيميائية، وبذلك فإن الأنوية التي تضم نفس عدد البروتونات، وتختلف في عدد النيوترونات، هي نظائر لبعضها البعض، وقد يملك العنصر الكيميائي العديد من النظائر.
جسيم متعادل الشحنة في النواة
النيوترون، ويسمى بالإنجليزية “neutron”، هو المكون الذري المتعادل الشحنة، والموجود في النواة، أو يمكن القول أنّه لا يملك أيّ شحنة على الإطلاق، وهو عبارة عن جسيم ذري، يتواجد في كل الأنوية إلا نواة ذرة الهيدروجين العادية، اكتشفه العالم الإنجليزي جيمس تشادويك في العام 1932، وتساوي كتلة النيوترون مجموع كتلتي الإلكترون والبروتون: باقي مكونات الذرة، ويمكن حساب عدد النيوترونات وفقًا للمعادلة الآتية:[2]
عدد النيوترونات = الكتلة الذرية – العدد الذري.
مكونات الذرة
بالإضافة إلى النيوترونات المتعادلة الشحنة، تحتوي الذرة على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات، وهذا ما يسمح بتوازن الشحنات الموجبة والسالبة معًا، إذ يحدد عدد البروتونات التي تسمى بالإنجليزية “Protons” في النواة الخصائص الكيميائية للذرة، بينما تحدد الإلكترونات والتي تسمى باللغة الإنجليزية “Electrons” طريقة تفاعل الذرة مع غيرها من الذرات، كما يقسم العلماء الذرة إلى منطقتين، وهما النواة، المكون الذري الصغير، والذي يقع في مركز الذرة، وتضم النواة البروتونات والنيوترونات، والمنطقة الثانية التي توصف بأنها سحابةً من الإلكترونات موزعة على مدارات مختلفة تسمح لها بالدوران حول النواة.[3]
في البحث عن اسم الجسيم المتعادل الشحنة في النواة من الضروري الغوص في عالم الفيزياء والكيمياء، والتأكيد على أهمية العلم الذي ساهم في فك ألغاز نشأة الكون وتفسير العديد من الظواهر، فدرس الذرات ليس درسًا نظريًا لا علاقة له بالواقع، بل هو يتعلق بكل المواد التي نستخدمها في حياتنا اليومية من أغذية وأدوية ومستحضرات عناية وتجميل.
