構造
歴史はまあ、これぐらいでいいだろ。
知ってても、あまりテストには出ないからな。
次やるべきなのは、その構造だろうな。
原子の構造というのは、大まかに分けて3つになる。
陽子、中性子から構成されている原子核と、原子核の周りをまわっている電子だ。
まあ、実際には陽子と中性子は、さらにクォークという細かい単位に分けることができるんだけども、高校じゃきっとやらないだろうから、割愛な。
またいずれ、時間があれば教えることにするけどね。
[作者注：クォークは、現在の物理学では基礎的な素粒子と位置付けられております。陽子はアップクォーク2つとダウンクォーク1つ。中性子はアップクォーク1つとダウンクォーク2つで成り立っており、クォークは他にも、チャームとストレンジ、トップとボトムの計6種類あります。なお、陽子と中性子をあわせて核子と呼ぶこともあります。]
ついでに言えば、電子だって、回っているというよりかは、確率論上の存在とされているけども、これも割愛。
[作者注：電子については、電子雲という確率論上そこにあるであろうという数値でのみ表わされます。量子力学上は、電子は点ではなく、波動関数によって確率的に存在が規定される存在のため、電子がここにあるらしいという確率が高い、もしくは低いと述べるのが適切です。ですが、ここでは、高校レベルの話という設定にしているため、ややこしいのは切り捨て、電子は点だという話で進めていきます。]
さて、陽子は＋の電荷、電子は-の電荷をもっているんだ。ただ、電子はいわゆる量子状態と言われている状態で、波でもあるし粒でもあるという状態なんだ。それであっても、軌道を描いていくということになるんだけどな。それ以外に、電子は存在しにくいというところだ。
中性子は、複数の陽子同士をひっつける役割があってな。それで、安定的に原子核はいられるんだ。
[作者注：陽子と電子は、月と地球のような関係で、近づき過ぎず、遠くなりすぎずという絶妙な位置で存在します。ですが、ある一定の条件下では、陽子と電子は融合し、中性子となることがあります。中性子星はこのようにして創られると考えられています。また、中性子は、中間子という強い相互作用をもたらす素粒子によって、陽子と原子核を構成することができます。なお、ここでいう強いという表現は、電磁気力と比べて強いという意味になります。
電子については、電子雲と呼ばれる量子力学によって提唱される確率分布を描いています。電子は、存在しやすい場所と存在しにくい場所に分けられ、その中でも最も存在しやすいところを軌道と言います。これは、一般的なニュートン力学ではなく、波動関数によって導かれる軌道のため、オービタルという名称で呼ぶ人もいます。]
そうだな…他に言っておかないといけないこと…
まあ、これぐらいだろ。
最後に簡単にまとめておくけど、原子は原子核と電子で作られている。原子核は陽子と中性子で構成されているっていうことだ。
