Чому електрони в атомі не потрапляють в ядро?

Електрони в атомі дійсно потрапляють в ядро. Фактично, електрони в s- станах прагнуть досягти піку на ядрі. Електрони - це не маленькі кульки, які можуть впасти в ядро, що під дією електростатичного тяжіння.


Швидше, електрони - це квантовані хвильові функції, які поширюються в просторі і іноді можуть діяти як частинки обмеженим чином. Електрон в атомі поширюється згідно зі своєю енергією. Стану з більшою енергією більш розкидані. Всі електронні стани перекриваються з ядром, тому концепція «падіння» або «входу» електрона в ядро  не має сенсу. Електрони завжди частково знаходяться в ядрі.


Якщо передбачалося поставити запитання: «Чому електрони в атомі не локалізуються в ядрі?» тоді відповідь як і раніше «вони це роблять». Електрони можуть локалізуватися в ядрі, але для цього потрібна взаємодія. Цей процес відомий як «захоплення електронів» і є важливим способом радіоактивного розпаду.

При захопленні електрона він поглинається протоном в ядрі, перетворюючи протон на нейтрон. Електрон починається як звичайний атомний електрон, з його хвильовою функцією, що поширюється через атом і перекривається з ядром.

З часом електрон вступає в реакцію з протоном через його частину, що перекривається, колапсує в точку в ядрі і зникає, коли стає частиною нового нейтрона. Оскільки в атомі тепер на один протон менше, захоплення електронів - це тип радіоактивного розпаду, при якому один елемент перетворюється на інший.

Якщо передбачалося поставити запитання: «Чому локалізації електронів у ядрі відбувається рідко?», тоді відповідь така: потрібна взаємодія в ядрі, щоб повністю локалізувати електрон там, і електрону часто немає з чим взаємодіяти.

Електрон буде реагувати з протоном тільки в ядро за допомогою захоплення електрону, якщо в ядрі занадто багато протонів. Коли протонів занадто багато, деякі із зовнішніх протонів слабо пов'язані і більш вільні для взаємодії з електроном.

Але більшість атомів не мають занадто багато протонів, тому електрону немає з чим взаємодіяти. В результаті кожен електрон у стабільному атомі залишається у своїй формі розширеної хвильової функції.


Кожен електрон продовжує «текти» всередину, назовні і навколо ядра, не знаходячи в ядрі нічого, з чим можна було б взаємодіяти, що зруйнувало б його всередині ядра. Це теж добре, тому що, якби захоплення електронів було більш поширеним, матерія не була б стабільною, а колапсувала б до жменьки ядер.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND