Как атом может существовать без электронов?

Атомы образованы ядрышком с Z протонов и эквивалентным числом Z электронов. Масса ядра ( А ) равна массе его протонов плюс масса его нейтронов за вычетом массы, потерянной в виде энергии при связывании всех этих протонов и нейтронов в ядре атома. Когда атом теряет$\rm n$количество электронов, он становится ионом с${\rm +n}e$зарядить или${\rm -n}e$заряжать иначе, с$e$является основным зарядом .

Есть два способа, которыми протоны могут быть связаны близко друг к другу:

Первая форма - это, например, случай, когда протон с электроном (атомом водорода) связывается с равным партнером посредством ковалентных сил и создает молекулу водорода ($\rm H_2$). В этой установке эти протоны не могут быть связаны вместе без своих электронов, поскольку совместное использование электронов вызывает связь. Вместо атома водорода в этом примере можно было бы использовать два атома дейтерия , образующих молекулу дейтерия с 2 протонами, 2 нейтронами и 2 электронами.

Вторая форма состоит в том, что протоны могут быть связаны друг с другом с помощью сильного ядерного взаимодействия . Это одна из четырех фундаментальных сил , и ее природа отличается от использовавшейся ранее ковалентной связи. Следовательно, два протона гелия ($\rm He$) атом не связаны теми же силами, что и два протона в молекуле дейтерия, хотя обе структуры имеют 2 протона, 2 нейтрона и 2 электрона. По этой причине они могут существовать даже без электронов в виде иона гелия ($\rm He^{2+}$).

Его стабильность объясняется огромной энергией, которая теряется, когда четыре нуклона связаны вместе . Математически говоря,

Где,

$\rm ΔE$это альфа-частица ($\rm He^{+2}$) энергия связи ,$\rm m_p$масса протона,$\rm m_n$- масса нейтрона,$\rm m_{He^{+2}}$- масса альфа-частицы и$c$это скорость света.

Таким образом, нужно поставлять всю эту энергию обратно в$\rm He^{2+}$ядра, чтобы его разрушить.

ПС: частица$\rm He^{2+}$испускаемый некоторыми радиоактивными материалами, известен как альфа- излучение или альфа -частица.