1911-ben Ernest Rutherford felfedezte, hogy minden atom magjában egy mag található. Az atommagok elektromosan pozitív protonokból és elektromosan semleges neutronokból állnak. Ezeket a legerősebb ismert alapvető erő, az úgynevezett erős erő tartja össze. A mag sokkal kevesebb, mint 01%-át teszi ki a kötet az atom, de jellemzően több mint 99.9%-át tartalmazza tömeg az atom.
Egy anyag kémiai tulajdonságait az atommagot körülvevő negatív töltésű elektronok határozzák meg. Az elektronok száma általában megegyezik az atommagban lévő protonok számával. Egyes atommagok instabilok és radioaktív bomláson eshetnek át, végül fotonok kibocsátásával (gamma-bomlás), elektronok vagy pozitronok kibocsátásával vagy befogásával (béta-bomlás), héliummagok kibocsátásával (alfa-bomlás) vagy ezek kombinációjával stabil állapotba kerülhetnek. ezeknek a folyamatoknak. A legtöbb mag gömb vagy ellipszoid alakú, bár léteznek egzotikus alakok is. A magok rezeghetnek és foroghatnak, ha más részecskék ütik őket. Némelyik instabil, és szétesik, vagy megváltoztatja a protonok és neutronok relatív számát.
A magok tényei
- Egy tipikus homokszem több mint 10 millió billió atommagot tartalmaz. Ez 100-szor több, mint ahány másodperc telt el az Univerzum kezdete óta.
- Az atommag a teljes atomtömeg több mint 99.9994%-át teszi ki, de az atomtérfogat kevesebb mint egytíz billiód részét foglalja el.
- Minden mag megközelítőleg azonos sűrűségű. Ha a Holdat ugyanilyen sűrűségűre törnék össze, beférne a Yankee Stadionba.
DOE Office of Science: Hozzájárulások a nukleáris kutatáshoz
A Tudományos Hivatal DOE Nukleáris Fizikai Hivatala támogatja a nukleáris anyagok minden formájának megértését célzó kutatást. Ez a kutatás olyan mechanizmusokra vonatkozik, amelyek nehéz atommagokat képeznek a kozmikus neutroncsillagok egyesülése során. Ez magában foglalja a magok korábban ismeretlen tulajdonságainak feltárását is természetes állapotukban az orvostudományban, a kereskedelemben és a honvédelemben való fontos alkalmazásokhoz. Egy másik kutatási terület az atommagok szerkezetének pontos megértése a bennük lévő protonok és neutronok számától függően. Más kutatások arra összpontosítanak, hogy az atommagokat a korai univerzum hőmérsékletére melegítsék, hogy megértsék, hogyan kondenzálódtak ki az akkoriban létező kvark-gluon levesből.
