השאלה במלואה:
אם נשים מים בתוך קופסא ובה חור הקטן מגודלו של אטום ונלחץ אותם, האם אטומי המים יתבקעו?

ראשית, המים אינם אטום אלא מולקולה המכילה אטום אחד של חמצן ושני אטומי מימן.
שנית, המושג אטום מעט מטעה; האטימולוגיה (פירוש/מקור) של המילה נעוצה ביוון העתיקה: א-טום פירושו אינו ניתן לחלוקה, כיום אנו יודעים כי אין הדבר כך. בנוסף, טעות לראות את האטום כגוף מוצק (מעין כדור); למעשה האטום הוא בעיקרו חלל ריק.
במרכז האטום מצוי הגרעין שגודלו הוא בסדרי גודל של פמטומטר עד פיקומטר (Femtometer to Picometer) שהם כ 10 במינוס 12 עד 10 במינוס 15 של המטר בהתאמה (לשם השוואה המילימטר הוא אלפית המטר, 10 במינוס 3 של המטר). הרדיוס של האטום גדול במספר סדרי גודל בהשוואה לגרעין והוא נקבע ע"י מיקום ענן האלקטרונים.
אם נדמה את גרעין האטום לכדור גולף הרי שמעטפת האלקטרונים הראשונה תהייה במרחק של כק"מ שלם ממנו! המעטפת השנייה במרחק של כ4 ק"מ וכן הלאה. מכאן ברור שרוב רובו של האטום מהווה חלל ריק.

מה מחזיק אם כן את חלקיקי גרעין האטום יחד? הסוד נעוץ בכוח הגרעיני החזק המהווה את הכוח החזק ביותר הידוע היום אך גם בעל טווח הפעולה הקצר ביותר (פועל במרחקים של פמטומטר בלבד, בסדרי גודל גדולים יותר לא ניתן לחוש בו).

מההסבר שנתתי למעלה די ברור שהמושג "חור הקטן מגודלו של אטום" הוא בעייתי. אם נחשוב על כך, כל כלי קיבול שניקח מלא בחורים הקטנים מגודלו של האטום משום שהאטום הוא ברובו חור אחד גדול! (אולי צודקים אלו שרואים את חצי הכוס הריקה...). למרות זאת מרכיבי האטומים בתוך כלי הקיבול לא "זולגים" החוצה.
בסדרי גודל קטנים מאוד הכוח הגרעיני החזק והכוח הגרעיני החלש חזקים הרבה יותר מכוחות אחרים, כמו למשל קשרים חשמליים או כימיים בין אטומים שכנים וכוחות הדחייה בין אטומים הם אדירים; כלומר ניסיון לקרב אטום לאטום אחר עד כדי פירוק של גרעין האטום ומעבר החלקיקים בחור ידרוש השקעה אדירה של אנרגיה  ולכן כאשר הלחץ יעלה - הרבה לפני שהאטום יתפרק, כלי הקיבול יתנפץ.
 
התמונה נלקחה מויקיפדיה

 
מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • בני

    תיקון 2 טעויות (אחת בעברית)

    "המים אינם אטום אלא מולקולה המכילה..." אטום אחד של חמצן ושני אטומי מימן.

  • מאיר