Kako je građen atom-video

Sve oko nas se sastoji od atoma i molekula. Molekule su sačinjene od atoma istih ili različitih elemenata povezanih određenim vezama. Atomi su toliko mali da ne samo da ih ne možemo vidjeti, nego ih ne bismo ni mogli izbrojati u jednoj jedinoj tački na kraju rečenice. Zapravo, u jednoj tački bi ih bilo toliko mnogo da mi nemamo riječ koja imenuje taj broj: ima ih više od stotina i stotina milijardi. U jednom gramu zlata bi bilo oko 3x10²¹ atoma zlata. Možete li zamisliti taj broj? Napišimo iza broja tri 21 nulu i to je taj broj. Taj broj je veći od broja ljudi na planeti Zemlji i ovom trenutku.

Ako se molekule sastoje od atoma, iz čega se sastoje atomi? Oni se sastoje od još manjih čestica: protona, neutrona i elektrona. Sve čestice koje su manje od atoma, iz kojih se atom sastoji, zovemo subatomske čestice. Sub na latinskom znači „ispod“, dakle, subatomske čestice su čestice ispod atoma, tj. jednostavnije i manje od atoma. Neke od ovih subatomskih čestica mogu imati naboj i to pozitivni ili negativni naboj. Zapravo, takve čestice nose elektricitet, kao neku vrstu mini.struje u sobi. Taj elektricitet može biti pozitivan ili negativan. Zapravo, kao da su ove čestice sićušne baterije.

Protoni i neutroni se nalaze zajedno u jezgri ili nukleusu atoma.  Njih na okupu drži jedna od najvažnijih sila u prirodi, koju mi zovemo jaka nuklearna sila. Zato je vrlo teško razbijati jezgre atoma, a onda, kada se to  uradi, oslobađa se velika količina energije. Ljudi to mogu i to se radi u dvije svrhe: jednu dobru i jednu lošu: dobra je proizvodnja električne energije u nuklearnim centralama, a loša za pravljenje bombi, poput atomske bombe.

Protoni imaju pozitivan naboj, a neutroni nemaju naboj. To znači da je nukleus atoma pozitivno naelektrisan. Međutim sam atom nema naelektrisanje, on je električno neutralna čestica, baš kao neutroni. Zbog čega?

Oko jezgre velikim brzinama, gotovo jednakim brzini svjetlosti, što je najveća brzina koja postoji, kruže elektroni. Elektroni se zapravo kreću toliko brzo, da im ne možemo procijeniti mjesto gdje se nalaze, oni gotovo da stvaraju oblak oko nukleusa atoma. Zato mi kažemo da je trenutno najispravniji model atoma. Tj. način prikazivanja atoma model „elektronskog oblaka“. Međutim, ponekad je teško crtati atome i elektrone na ovaj način, pa se služimo nekim jednostavnijim modelima ako želimo nacrtati neki atom.

Elektroni ne samo da se jako brzo kreću, nego i oni imaju naelektrisanje. Međutim, za razliku od protona, elektroni imaju negativno naelektrisanje. Broj protona i elektrona u jednom atoma je uvijek isti: recimo neki atom može imati 1 proton i jedan elektron, drugi 12 protona i 12 elektrona. Koliko je 12+(-12)? Nula! Naboji se međusobno poništavaju i upravo tako atom nema naboja, nego je neutralna čestica.

Protoni i neutroni se sastoje od još manjih čestica, zvanih kvarkovi i gluoni. I proton i neutron imaju po 3 kvarka. Međutim, elektroni se ne sastoje iz još manjih čestica, njih ne možemo dalje dijeliti. 

Kvarkovi i gluoni su također subatomske čestice, ali nisu jedine: moderna fizika danas poznaje veliki broj subatomskih čestica: njih 16+1, koje opisuje nešto što naučnici zovu Standardni model. Standardni model je teorija koja opisuje subatomske čestice, njihova svojstva i međudjelovanje te na taj način opisuje svojstva materije, sile i energiju u našem svijetu. Odnosno - Standardni model je veoma važna teorija pomoću koje naučnici objašnjavaju osobine svijeta u kojem mi živimo.