原子の中の電子はなぜ原子核に入らないのですか?

原子の中の電子は確かに原子核に行きます。実際、s 状態の電子は原子核でピークを迎える傾向があります。電子は、静電引力によって原子核に落ちることができる小さなボールではありません。

むしろ、電子は量子化された波動関数であり、空間を伝播し、時には制限された方法で粒子として機能することがあります。原子中の電子は、そのエネルギーに応じて広がります。より多くのエネルギーを持つ状態は、より分散します。すべての電子状態は原子核と重なっているため、電子を原子核に「落下させる」または「入る」という概念は意味がありません。電子は常に部分的に核の中にあります。

「なぜ原子内の電子は原子核に局在しないのですか?」その場合、答えはまだ「やっている」です。電子は核に局在化できますが、これには相互作用が必要です。このプロセスは「電子捕獲」として知られており、放射性崩壊の重要なモードです。

電子が捕獲されると、原子核の陽子に吸収され、陽子が中性子に変わります。電子は通常の原子電子として始まり、その波動関数は原子を通って伝播し、核と重なります。

時間が経つにつれて、電子はその重複部分を通じて陽子と反応し、核内のある点に崩壊し、新しい中性子の一部になると消滅します。原子の陽子が 1 つ少なくなったので、電子捕獲は、ある元素が別の元素に変わるタイプの放射性崩壊です。

「なぜ核内の電子の局在化がめったに起こらないのですか?」という質問をすることになっているとしたら、答えは次のとおりです。関わる。

核内の陽子が多すぎる場合、電子は、電子を捕獲することによって、核内の陽子とのみ反応します。陽子が多すぎると、外側の陽子の一部が弱く結合し、電子とより自由に相互作用します。

しかし、ほとんどの原子は陽子をあまり持っていないため、電子は相互作用するものは何もありません。その結果、安定した原子の各電子は、その拡張された波動関数の形のままです。

各電子は、核の内側、外側、および核の周りに「流れ」続け、核内で相互作用するものを見つけて、核内でそれを破壊します。電子捕獲がより一般的であれば、物質は安定せず、崩壊して一握りの核になるため、これもまた良いことです。

著者: Vitalii Babkin