Topik Kimia Nuklear

Daripada struktur nukleus atom hingga kepada pembentukan semua unsur di alam semesta — kimia bagi perkara yang paling kecil.

01 · Asas

Nukleus Atom & Isotop

Nukleus atom terdiri daripada proton dan neutron, disatukan oleh daya nuklear kuat. Isotop adalah varian unsur yang sama dengan bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza — sesetengah stabil, yang lain mereput secara spontan.

Permulaan
Ke halaman terperinci →
p⁺ p⁺ n⁰ n⁰ ⁴He (Helium-4) Isotop ¹²C 6p · 6n C stabil ¹⁴C 6p · 8n C radioaktif Struktur Nukleus & Nuklid
02 · Susunan

Jadual Berkala Unsur

118 unsur, disusun mengikut nombor atom yang semakin meningkat. Kala dan kumpulan mencerminkan struktur elektron atom — dan dengan itu hampir semua sifat kimia. Satu mahakarya klasifikasi yang meramalkan jurang sebelum unsur-unsur itu ditemui.

Asas
Ke jadual berkala →
H Li Blok d He ··· Blok f (Lantanida · Aktinida) Blok s Blok d Blok p Blok f 118 unsur dalam 7 kala
03 · Ikatan

Pembentukan Molekul

Atom bergabung membentuk molekul untuk mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil — melalui pasangan elektron yang dikongsi bersama (ikatan kovalen), pemindahan elektron sepenuhnya (ikatan ion), atau elektron yang bergerak bebas (ikatan logam). Daripada beberapa peraturan ini terhasil seluruh kepelbagaian sebatian kimia.

Asas
Ke halaman terperinci →
H H pasangan elektron kongsi H₂ — ikatan kovalen Pasangan elektron mencipta ikatan kimia
04 · Asal Usul

Nukleosintesis

Dari mana datangnya unsur-unsur? Hidrogen dan helium terbentuk semasa Big Bang, nukleus yang lebih berat hingga besi ditempa dalam bintang melalui pelakuran. Unsur yang lebih berat lagi seperti emas dan platinum terbentuk melalui tangkapan neutron semasa perlanggaran bintang neutron — setiap unsur mempunyai asal usul kosmiknya sendiri tertulis padanya.

Pertengahan
Ke halaman terperinci →
Bintang T > 10⁷ K H ×4 H He + Tenaga Big Bang → H, He Bintang → C hingga Fe Perlanggaran bintang neutron → Au, Pt …
05 · Spin

Kemagnetan pada Peringkat Zarah

Kemagnetan tidak bermula dengan cas yang berputar, tetapi dengan satu sifat mekanik kuantum semata-mata: spin elektron dan nukleus atom. Sama ada sesuatu bahan bertindak balas secara magnet ditentukan oleh cara berbilion jarum kompas kecil ini menyelaraskan diri antara satu sama lain.

Pertengahan
Ke halaman terperinci →
e⁻ Spin ↑ momen magnet Berbilion spin selari N S Daripada spin elektron kepada medan magnet
06 · Reputan

Keradioaktifan

Nukleus atom yang tidak stabil mereput secara spontan sambil memancarkan sinaran mengion. Sinaran alfa, beta dan gama berbeza dari segi jenis zarah dan tenaga. Separuh hayat, siri reputan dan keseimbangan radioaktif adalah konsep asas bagi proses yang tidak kelihatan ini.

Pertengahan
Ke halaman terperinci →
²³⁸U tidak stabil α ⁴He Alfa β e⁻ Beta γ Gama t₁/₂ = 4.5 bilion tahun α · β · γ — tiga jenis reputan
07 · Tenaga

Pembelahan & Pelakuran Nuklear

Semasa pembelahan nukleus berat seperti Uranium-235, tenaga yang sangat besar dibebaskan — asas kepada semua loji kuasa nuklear. Pelakuran nukleus ringan seperti deuterium dan tritium membebaskan tenaga yang lebih banyak lagi dan menjadi enjin bagi setiap bintang. Kedua-dua proses ini mematuhi E = mc² Einstein.

Lanjutan
Ke halaman terperinci →
Pembelahan nuklear ²³⁵U +n Kr Ba n n + E Pelakuran nuklear D T He ⁴He n + E E = mc² — kecacatan jisim sebagai tenaga