โครงสร้างของอะตอม มีอะไรบ้าง?

อะตอม (Atom) เป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุดในบรรดาธาตุทั้งหมด ที่เมื่อทำการแบ่งแยกออกมาแล้วจะทำให้คุณสมบัติของธาตุต่าง ๆ นั้นเปลี่ยนไป อะตอมจึงเป็นหน่วยพื้นฐานของสสาร ที่ประกอบไปด้วยส่วนของนิวเคลียส (Neucleus) ที่มีความหนาแน่นมาก โดยอาศัยอยู่ตรงจุดศูนย์กลาง ที่ล้อมรอบไปด้วยกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นิวเคลียสมีประจุบวก จะประกอบไปด้วย อนุภาคของโปรตอนที่มีประจุบวก และนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า อิเล็กตรอนของอะตอมจะถูกดึงดูดให้อยู่กับนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

โครงสร้างของอะตอม จึงประกอบไปด้วยอนุภาคพื้นฐาน 3 ชนิด ได้แก่

1. โปรตอน (Proton)

เป็นอนุภาคที่ถูกตรึงแน่นอย่างถาวรอยู่ในนิวเคลียส ที่มีประจุไฟฟ้าเป็นประจุบวก และมีมวล 1.67252 x 10 – 27 กิโลกรัม จำนวนโปรตอนใน อะตอมของธาตุนั้นเรียกว่า Atomic Number (อะตอมมิค นัมเบอร์) โดยถ้าธาตุใดมีส่วนประกอบของ อะตอมมิค นัมเบอร์ เท่ากัน เราจะเรียกธาตุเหล่านั้นว่าเป็น Isotope (ไอโซโทป) ซึ่งกันและกัน 

2. นิวตรอน (Neutron)

เป็นอนุภาคที่ถูกตรึงแน่นอย่างถาวรอยู่ในนิวเคลียส ร่วมกับโปรตอน แต่จะมีน้ำหนักที่มากกว่าโปรตอนเล็กน้อย มีมวล 1.67482 x 10 x 27 กิโลกรัม และมีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า โดยผลรวมระหว่างโปรตอนและนิวตรอนใน 1 อะตอมของธาตุนั้น จะเรียกว่า Amotic Mass (อะตอมมิค แมส) หรือ Mass Number (แมส นัมเบอร์) ถ้าหากธาตุใดมี แมส นัมเบอร์ เท่ากัน แต่มีอะตอมมิค นัมเบอร์ ที่ไม่เท่ากัน เราจะเรียกธาตุเหล่านี้ว่าเป็น ไอโซบาร์ ซึ่งกันและกัน

3. อิเล็กตรอน (Electron)

เป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ วิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสของอะตอมของธาตุด้วยความเร็วสูงในวงโคจร ที่อยู่ในที่เฉพาะของมัน เป็นอนุภาคที่มีน้ำหนักน้อยมาก มีมวลเพียงแค่ 9.1091 x 10^-31 กิโลกรัม ซึ่งมันจะได้รับแรงดึงดูดจากโปรตอนในนิวเคลียส ถ้าอิเล็กตรอนเหล่านั้นได้รับพลังงานเพิ่ม มันอาจจะกระโดดออกไปยังเซลล์ต่อไปได้ 

อิเล็กตรอนในเซลล์รอบนอกสุดนั้นมีบทบาทสำคัญมาก ทั้งในด้านคุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี โดยเฉพาะในด้านไฟฟ้า อิเล็กตรอนในเซลล์นี้ เรียกว่า Valence Electron (เวเลนซ์อิเล็กตรอน) โดยถ้าหากอิเล็กตรอนในเซลล์นี้ ได้รับพลังงานเพิ่มมันจะกระโดดหายไปจากอะตอมของธาตุ ทำให้อะตอมอยู่ในสถานะที่พร่องอิเล็กตรอน จึงทำให้ไฟฟ้ามีสภาพเป็นบวก ในทางตรงกันข้าม ถ้ามันสูญเสียพลังงาน ก็จะทำให้มันได้รับอิเล็กตรอนเพิ่ม ทำให้ไฟฟ้ามีสภาพเป็นลบ 

ดังนั้น อิเล็กตรอนจึงเป็นอนุภาคเดียวในอะตอมที่สามารถเคลื่อนที่ได้ จึงทำให้เกิดเป็นปรากฏการณ์การไหลของกระแสไฟฟ้า โดยปกติสารที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนที่เท่ากัน และถ้าหากสารใดสูญเสียอิเล็กตรอนไป ก็จะทำให้เกิดคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นบวก และหากสารใดที่รับอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้เกิดคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นลบ นั่นเอง

ผู้เขียน :  ศิรดา จิรานันท์สกุล

ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ