Atomas fizikoje chemijoje biologijoje geografijoje

Įvadas

Šitame referate aš parašiau viską ką sužinojau apie atomo sandarą internete ir vadovėliuose. Sužinojau, kad viskas yra sudaryta iš molekulių, molekulės – iš atomų, o atomai – iš neutronų, elektronų ir protonų. Perskaičiau apie: Tomsono modelį, Kvantavimo taisyklę, lazerio spinduliavimą, atomą ir elektrą, Rezerfordo bandymus, planetinį atomo modelį, Rezerfordo atominį modelį, Kvantinę teoriją ir spektroskopiją, atomų sandarą cheminiu atžvilgiu. 10 klasės fizikos vadovėlyje perskaičiau apie: radioaktyvumą, fotoefektą, branduolių dalijimasį. Tad apie tai parašiau. Dar parašiau kas tai elektronas, protonas, neutronas ir izotopas Viiskas ką sužinojau buvo labai įdomu.

Atomas fizikoje

Mintį, kad medžiaga susideda iš atskirų dalelių, pirmą kartą iškėlė Leukipas Miletietis I a. m. e. Šią idėją išplėtojo jo mokinys Demokritas, pradėjęs vartoti žodį „atomas“ (kilusį iš graikų kalbos žodžio „atomas“ – nedalomas). Džonas Daltonas (1766-1844) atgaivino šio žodžio vartoseną, moksliškai pagrindęs paprastą graikų idėją. Pasak Daltono, atomas yra mažytė nedaloma dalelė; medžiagos bazinis elementas, dalyvaujantis cheminėse reakcijose.

Boro postulatai: atominė sistema gali būti tik ypatingų stacionarių, arba kvantinių, būsenų, kurių kiekvieną atitinka tam tikra energija Enn; stacionarinės būsenos atomas nespinduliuoja (pirmas boro postulatas). Pereidamas iš vienos stacionarinės būsenos į kitą, atomas išspinduliuoja arba sugeria elektromagnetinės energijos kvantą (antrasis boro postulatas).

Kvantavimo taisyklė: nustato galimų orbitų spindulių, o kartu ir galimų energijų vertes. Skriejančio apskritimine orbita elektrono impulso mv

v modulis ir orbitos spindulys r nekinta. Vadinas dydis mvr – pastovus. Boras atkreipė dėmesį, kad Planko konstantos ir impulso momento matavimo vienetai sutampa. Padarė prielaidą – impulso modulio ir orbitos spindulio sandauga yra kartotinė Planko konstantai (tai ir yra kvantavimo taisyklė).

Atomas ir elektra: Daltono pažiūros į atomą buvo sugriautos 1897 m., kai Dž. Dž. Tomsonas (1856-1940) atrado, kad atomai gali skleisti dar mažesnes neigiamas elektringąsias daleles, vėliau pavadintas elektronais. Paaiškėjo, kad atomui būdinga tam tikra vidinė sandara. Tomsono atradimas rodė, jog atomas turi turėti ir teigiamų elektrintųjų dalelių. Mokslininkai iškėlė prielaidą, kad elektronai yra išsisklaidę teigiamame atome kaip razinos saldžioje bandelėje. Remiantis šiuo modeliu, buvo sunku paaiškinti kai kurias atomų savybes. Tobulesnis modelis buvo sukurtas, atradus radioaktyvumą. Jį atrado Antuanas Anri Bakeris (1852-1908) pastebėjęs, kad kaai kurie sunkiųjų elementų atomai skleidžia savaiminį spinduliavimą. Yra trys šio spinduliavimo rūšys: beta dalelių (elektronų), alfa dalelių (teigiamų helio branduolių, susidedančių iš dviejų neutronų) ir gama spindulių kvantų (trumpabangių elektromagnetinių spindulių) spinduliavimas.

Kvantinė teorija ir spektroskopija: Kvantinė teorija ir spektroskopija padėjo danų fizikui Nilsui Borui (1885-1962) sukurti dar vieną svarbų atomo modelį. Kvantinės teorijos pagrindus sukūrė Maksas Plankas (1898-1947) 1900 m., nagrinėdamas įkaitusio kietojo kūno šiluminį spinduliavimą. Jis įrodė, kad energija skleidžiama ir sugeriama tik tam tikromis porcijomis, kurios buvo pavadintos kvantais. Spektroskopija pr

radėjo kurtis, kai Izoakas Niutonas (1643-1727) prizme išskleidė baltos šviesos spindulį į įvairių spalvų spindulius ir gavo regimosios šviesos spektrą. 1814 m. Jozefas fon Fraunhoferis (1787-1826) pastebėjo šviesos spektre tamsias linijas, kurios, kaip buvo nustatyta vėliau, sutampa su elektros išlydžio sužadinto vandenilio dujų spektro spalvotomis linijomis. Boras postulavo, kad vandenilio atomo elektronas gali judėti tam tikromis stacionariomis orbitomis; tamsios spektro linijos atitinka energijos kvanto absorbciją, o spalvotos linijos – kvanto emisiją, elektronui peršokant iš vienos orbitos į kitą. Boro teorija, vėliau patobulinta Ornoldo Zomerfeldo (1868-1951), gerai paaiškino vandenilio spektrą. Šių laikų kvantinė teorija pakeitė požiūrį į Baro orbitas – elektrono padėtį atome nusako tikimybė tam tikru momentu jį rasti tam tikroje vietoje. Tai suformulavo kvantinė mechanika. Ją sukūrė Verneris Heizenbergas (1901-1976) ir Ervinas Šrėdingeris (1887-1961). Tikimybė rasti elektroną tam tikroje vietoje yra Heizenbergo iškelto neapibrėžtumo principo apraiška. Šis principas teigia: jei tiksliai žinoma dalelės energija, tai nėra tiksliai žinoma jos buvimo vieta. Pasak Luji de Broilio (1892-1987) bangos-dalelės dualizmo principo, subatomines daleles galima nagrinėti ir kaip bangas, ir kaip daleles. Elektronų srautas, pavyzdžiui nagrinėjant katodinius spindulius, suvokiamas kaip dalelės, o elektroniniame mikroskope naudojamos elektronų srauto banginės savybės. Tačiau chemijoje vyrauja atomo kaip medžiagos mažiausios dalelės, kuri dalyvauja cheminėse reakcijose, sąvoka.

Radioaktyvumas: tyrimai parodė, kad radioaktyvumo priežastis glūdi atomų branduoliuose. Jie yra nestabilūs ir sa

avaime skyla virsdami kitais branduoliais. Vykstant tokiems branduolių virsmas, išspinduliuojamos įvairios dalelės.
Daugelis tyrimų leidžia tvirtinti, kad gamtoje randama dviejų rūšių radioaktyviųjų atomų: vieni jų spinduliuoja α daleles (helio branduolius) ir γ spindulius (trumpas elektromagnetines bangas), kiti – β daleles (elektronus). Jei vienu metu iš medžiagos išspinduliuojamos α ir β daleles bei γ spinduliai, vadinasi, toje medžiagoje yra įvairiai spinduliuojančių atomų.
Radioaktyvumas tai spontaniškas nestabilių kurio nors cheminio elemento izotopų virsmas kito elemento izotopais, išspinduliuojant elementarias daleles arba branduolius. Vykstant radioaktyviam skilimui, radioaktyvaus elemento atomų skaičius laipsniškai mažėja. Negalima tiksliai pasakyti, kada ir kuris branduolys skils, tačiau egzistuoja tam tikra tikimybė kiekvieno branduolio skilimui per tam tikrą laiką. Laikas, per kurį suskyla pusė radioaktyvaus izotopo branduolių, vadinamas radioaktyvaus skilimo pusperiodžiu.

Fotoefektas: 1887 m. vokiečių mokslininkas H. Hercas pastebėjo, kad įelektrintos metalinės plokštelės, apšviestos ultravioletine šviesa, išsielektrina greičiau.
Ultravioletiniai spinduliai išplėšia iš plokštelės paviršiaus elektronus. Neigiamai įelektrinta plokštelė juos stumia, todėl elektrometras išsielektrina. Tuo tarpu teigiamai įelektrinta plokštelė išplėštus elektronus traukia prie savęs ir šie grįžta atgal.
Elektronų išplėšimas iš medžiagos, veikiamos šviesa, vadinamas fotoefektu.
Fotoefekto reiškinį 1905 m. puikiai paaiškino garsus Albertas Einšteinas, remdamasis fotonų teorija. Pagal energijos tvermės dėsnį, į metalą krintančio fotono ( šviesas kvanto) energijos viena dalis eikvojama darbui, kurį reikia atlikti išplėšiant elektroną iš metalo, o kita virsta elektrono kinetine energija.

Branduolių da

alijimasis: vokiečių mokslininkai Otas Hanas ir Frizas Štrasmanas 1938 m. pastebėjo, kad, apšaudomi neutronais, urano branduoliai suskyla į dvi apylyges dalis – branduolio skeveldras, be to, dar išmetami 2-3 neutronai. Šis reiškinys buvo pavadintas branduolio dalijimusi.
Dalijantis branduoliams, išsiskiria milžiniška energija, vadinama branduoline.patyrimas rodo, kad nejudančių dalijimosi produktų masė (rimties masė)yra mažesnė už pradinių produktų rimties masę. Vadinasi, išsiskyrusi energija susijusi su rimties masės pokyčiu.

Iš besidalijančio urano branduolio ar jo skeveldrų išlėkę neutronai (antriniai neutronai) gali sukelti vis naujų branduolinių dalijimąsi. Tokia savaime stiprėjanti branduolinė reakcija vadinama grandinine dalijimosi reakcija.

Ją sukeliančios dalelės (neutronai) yra jos pačios produktai. Jei tokie reakcija sužadinama tam tikros (krizinės masės) ar didesnės masės urano ar plutonio gabale, staiga išsiskiria milžiniška energija – įvyksta branduolinis sprogimas.

Atomas chemijoje

Tomsono modelis: atomo krūbis užinma visą atomą ir pasiskirstęs jame vienodu tankiu. Suėtingesnių atomų teigiamai elektringame rutulyje yra keletas elektronų. Taigi atomas panašus į kexą su razinomis, kurios atitinka elektronus.

Rezerfordo bandymai: tyrinėjo kaip pasiskirstęs teigiamas atomo krūvis, pasiūlė zonduodi atomą a dalelėmis. Šiomis dalelėmis apšaudė sunkiųjų elementų atomus. Išilgai švininio ritinio išgręžtas siauras kanalas. Jame padėtas radioktyvus preparatas. Iš kanalo sklindantis a dalelių pluoštas krisdavo į tiriamos medžiagos (auko, vario, etc) foliją. Išsklaidytosa dalelės patekdavo į pusskaidrį ekraną, padengtą simko sulfidu. A dalelei susidūrus su ekranu, blykstelėdavo šviesa (matoma pro mikroskopą). Visas prietaisas įdedamas į indą be oro. Kai būdavo išimta folija, ekrane pasirodydavo šiesus skritulėlis, padėjus foliją išskaidytos a dalelės pasiskirstydavo didesniame ektrano plote. Paaiškejo, kad 1 iš 2000 dalelių nukrypdavo didesniu nei 900 kampu. Išvados: didžioji atomo tūrio dalis – tuštuma; beveik visa atomo masė ir jo teigiamas krūvis sukoncentruoti atomo branduolyje; elektronai skrieja apie branduolį uždaromis trajektorijomis.

Planetinis atomo modelis: rezerfordo bandymai patvirtina planetinį atomo modelį. Atomo centre yra teigiamai elektringas branduolys, kuriame sutelkta beveik visa atomo masė. atomas neutralus. Todėl jo elektronų skaičius, kaip ir branduolio krūvis, lygus elemento eilės numeriui. Elektronai skrieja aplink branduolį kaip planetos aplink saulę, todėl, kad branduolys juos veikia kulono jėga. Vandenilis turi teigiamą krūvį, kuris lygus elektrono krūvio moduliui, ir masę, maždaug 1836 karto didesnis už elektrono masę. Šitas branduolys buvo pavadintas protonu ir pradėtas laikyti elementaria dalele. Atomo dydis – tai jo elektrono orbitos spindulio ilgis.

Vandenilio atome elektronai gali judėti tik tokiomis orbitomis, kurių spindulių santykiai lygūs natūraliųjų skaičių kvadratams. Mažiausią energiją elektronaas turi judėdamas pirmąją, artimiausia branduoliui orbita (tai atomo pagrindinė būsena).pereina į tolimesnę orbitą kai absorbuoja tam tuikrą energijos kiekį (sužadintas atomas). Visi spinduliai, kuriuos vandenilio atomai spinduliuoja pereidami iš aukštesnių lygmenų į tą patį žemesnyjį lygmenį, sudaro spektro linijų seriją (laimano serija, balmerio serija, rašeno serija).

Atominis sekundės etalonas: cezio 133 tam tikro dažnio pinduliavimo 9 192 631 770 periodų trukmei. Metro etalonas: kriptono 86 spinduliuojamos oranžinės spektro linijos 1 650 763,73 bangos ilgiams.

Lazerio spinduliavimas: paprastai sužadinti atomai greitai grįžta į nesužadintą būseną išspinduliuodami fotonus. Vykstant savaiminiam spinduliavimui, fotonai būna įvairaus dažnio, nesuderintų fazių. Kai kurias atvejais sužadinti atomai tokie ir lieka (neatsikrato energijos pertekliaus kol nepriverčia išorinis poveikis). Tox katalizatorius – išoriniai spinduliai, kurių fotonai – tokie pat, kokius turi spinduliuoti sužadintas atomas. Tokiu atveju atomai ne sugeria išorinio spinduliavimo fotonus, o patys išspinduliuoja tokio da-žnio, fazės, krypties fotonus. Vietoj vieno atsiranda tu tokie pat fotonai, kurie sutinka kitus sužadintus atomus, ir jų skaičius greitai didėja (indukuotasis spinduliavimas). Tox šviesos srautas – lazerio spinduys. Indukuotasis spinduliavimas gali vykti tik kai kuriose medžiagose, kurių atomams būdingas tam tikras energijos išsidėstymas – trijų energijos lygmenų sistema. Taip išsidėstę, pavyzdžiui chromo atomų, įsiterpusių rubino kristale, energijos lygmenys. Apšvietus rubino strypą stiprios impulsinės lempos žybsniu, chromo atomai absorbuoja žalių spindulių kvantus ir peršoka iš pirmo lygmens į trečiąjį, po to savaime į antrąjį perduodami energijos perteklių kristalui. Antrajame lygmenyje atomas gali būti ilgą laiką. Didėja sužadintųjų iki antrojo lygmens atomų skaičius, jų gali pasidaryti daugiau negu nesužadintųjų (kaupimas). Atsitiktinis kristale atsiradęs šio dažnio fotonas, jeigu jis skries kristalu pakankamai ilgą kelią indukuos fotonų griūtį. Spindulio energija didės priklausomai nuo strypo ilgio. Lazeris gimė tada,kai buvo sumanyta į rubino strypą įdėti į rezonatorių, kuris daug kartų pailgina spindulio kelią jame. Rubininis lazeris veikia impulsiniu rėžimu.

Atomų sandara cheminiu požiūriu: cheminiu požiūriu atomai susideda iš trijų rūšių smulkesnių subatominių dalelių – protonų, neutronų ir elektronų. Neutronas nuo protono skiriasi tuo, kad neturi elektrinio krūvio, tuo tarpu protonas turi vienintelį teigiamą krūvį. Tiksliai tokio pat dydžio, tik neigiamą krūvį turi elektronas, jis yra gerokai lengvesnis už protoną. Bet kokio atomo protonai ir neutronai sudaro branduolį, kuris yra atomo centre. Branduolį gaubia lengvi elektronai, sudarantys elektroninį apvalkalą. Elektriškai neutralūs atomo (jame elektronų yra tiek pat, kiek ir protonų) spindulys 10 000 kartų didesnis už branduolio spindulį. Taigi erdvė atomo viduje yra gana tuščia. Kaip tik dėl to, suartėjus dviem atomams, jų elektronai sąveikaus, o branduoliai susidurs tik labai retai – t. y. Atomų elektronų sąveika labiau tikėtina negu tiesioginis branduolių sąlytis. Susijungus ne vienodam skaičiui protonų, neutronų ir elektronų, susidaro įvairūs atomai. Protonų skaičius atome yra lygus jo atominiam skaičiui, o įeinančių į atomo sudėtį subatominių dalelių (elektronų, protonų ir neutronų) masė sudaro atomo masę (svorį). Paprasčiausias atomas yra vandenilio atomas, kuris susideda iš vieno protono ir vieno elektrono. Prie vandenilio atomo pridėjus neutroną, susidato vandenilio atromo atmaina – deuteris. Daugelis vandenilio ir deuterio savybių vienodos, to ir galima tikėtis iš dviejų atomų, turinčių po vieną elektroną. Dėl to tokius atomus – vandenilio atomą be neutrono (kartais vadinamą pročiu) ir deuterio atomą – chemikai laiko to paties elemento skirtingais izotopais. Yra ir trečias vandenilio izotopas – tritis, kurio branduolys susideda iš vieno protono ir dviejų neutronų. Jei prie tričio pridėtume vieną protoną ir vieną elektroną, gautume atomą, kurio cheminės savybės visai kitokios, negu kitų vandenilio izotopų. Tai naujo elemento helio atomas.

Atomas Biologijoje

Atomai ir molekulės

Apsižvalgykite aplinkui. Čia milijonų milijonai skirtingų medžiagų, pradedant metalais ir plastikais, baigiant žmonėmis ir augalais. Ir visa tai susideda iš maždaug 100 skirtingų rūšių sudedamųjų dalių, sujungtų įvairiausiais būdais. Šios sudedamos dalys – tai mažos dalelytės, vadinamos atomais. Atomai tokie maži, kad net mažiausią dulkelę sudaro milijonas milijonų atomų. Kai kurios medžiagos, pavyzdžiu, geležis susideda iš vienos rūšies atomų; kitas, pavyzdžiui, vandenį, sudaro molekulės – grupėmis sujungti atomai. Vandens lašelyje yra apie 300 milijonų milijonai molekulių. Molekulės gali būti labai parastos arba labai sudėtingos. Kiekviena vandens molekulė susideda iš dviejų vandenilio ir vieno deguonies atomo. Plastikas susideda iš molekulių, kurias kartais sudaro milijonai atomų. Pats atomas susideda iš tankaus centro, vadinamu branduoliu. Įelektrintos dalelytės vadinamos elektronais, juda aplink branduolį. Deguonies atome yra aštuoni elektronai. Atome yra daug laisvos vietos. Jeigu branduolys būtu kaip teniso kamuoliuko dydžio, artimiausias elektronas būtu už kilometro. Deguonies atomo branduolį sudaro aštuoni protonai ir aštuoni neutronai. Protonai ir neutronai susideda iš kvarkų. Jau maždaug prieš 2400 metų graikų filosofas Demokritas tvirtino, kad viską aplinkui sudaro mažos dalelytės. Tik 1808 m. anglų mokslininkas Džonas Daltonas įrodė, kad egzistuoja atomas. Apie 1909 m. Naujosios Zelandijos mokslininkas Ernestas Rezerfordas atrado branduolį. Mokslininkai išmoko suskaldyti branduolį ir išlaisvinti milžinišką energiją. Ši energija naudojama atominėse elektrinėse ir atominių bombų gamykloje. Atomai neiš nyksta, o sklando visatoje kaip skirtingų medžiagų dalis. Visi atomai atsirado visatai formuojantis – maždaug prieš 15 milijardų metų. Taigi sprogusios žvaigždės, tokios kaip Krabo ūkas, atomai gali keliauti per visatą ir galiausiai tapti Žemės gyvūnų ar augalų sudedamąja dalimi. Visų augalų ir gyvūnų Organizme yra DNR ( dezoksiribonukleino rūgšties) molekulių. DNR ta tarsi gyvenimo kodas: informacija užkoduota DNR molekulėse, lemia kiekvienos gyvos būtybės bei jos palikuonių bruožus. DNR molekulė susideda iš milijonų atomų, susipynusių į spiralę.

Atominė energija

Atomai,iš kurių visatoje viskas susideda, yra nepaprastai didelės energijos, vadinamos atomine energija, šaltinis. Iš atomines energijos galima gauti tokį svilinantį karštį bei šviesą kaip saulės ir mirtinus branduolinių ginklų sprogimus, o atominėse elektrinėse – beribį elektros kiekį. Atominė energija yra pagrista tuo faktu, kad materija ir energija yra skirtingos to paties dalyko formos ir viena gali būti paversta kita. Branduolines reakcijos metu mažytis materijos kiekiu virsta milžinišku energijos kiekiu. Branduolinė reakcija vyksta atomų branduoliuose ( centruose ) . Tai gali atsitikti dviem būdais: kai proceso, vadinamu skilimu skyla sunkiojo atomo branduolys ir kai jungimosi procese susijungia du lengvieji branduoliai. Branduoliniuose ginkluose skilimas ir susijungimas įvyksta per sekundės dalį. Atominėse elektrinėse elektra gaunama iš skilimo reakcijų, vykstančių nustatytu greičiu.Atominėse elektrinėse energiją gauna skylant metalo urano atomams. Nuo dalelytės, vadinamos neutrono smūgio skyla urano atomas. Tuomet išskiriama šilumos energija ir du ar trys neutronai. Tie neutronai smogia į kitus urano atomus ir juos padalija. Netrukus ima skilti daug atomų ir pagaminama neapsakomai daug energijos.

Atomas geografijoje

Jau senų senovėje žmogus mokėjo naudoti įvairius gamtos išteklius. Tai rodo net senųjų civilizacijos istorijos periodų pavadinimai: akmens amžius, bronzos amžius, geležies amžius. Viduramžiais žmogus naudojo aštuoniolika cheminių elementų ir jų junginių, XVII a – 25, XVIII a – 29, XIX a – 47, XX a pradžioje – jau 54, o amžiaus pabaigoje – daugiau kaip 200 įvairių mineralinių išteklių. Ir tai ne riba.

Žmogaus reikmėms tenkinti naudojami gyvosios ir negyvosios gamtos elementai, vadinami gamtos ištekliais. Jiems priskiriama Saulės ir Žemės gelmių šilumos energija, vanduo, oras, dirvožemis, augalija, gyvūnija, naudingosios iškasenos.

Tačiau jų išsidėstymas ir naudojimas yra netolygus. Gamtiniai ištekliai skirstomi į:
Neišsenkančius, atsinaujinančius (saulės, vėjo, upių, potvynių ir atoslūgių energija, krituliai, žemės gelmių šiluma);
Išsenkančius arba ribotus (naudingosios iškasenos priedas Nr. 1), kurie skirstomi į galinčius atsikurti (augalų, gyvūnų, dirvožemio ištekliai) ir neatsikuriančius (nafta, gamtinės dujos, akmens anglis). Biologiniai ištekliai atsikuria savaime arba juos galima atkurti sąmoningai plėtojant miškų ūkį, žuvininkystę, žemdirbystę, medžioklę, sudarant dirbtines sąlygas pelkėdaros procesams.

Gamtiniai ištekliai gali būti skirstomi į tinkamus (iškastiniai metalai) ir netinkamus (iškastinis kuras) antriniam perdirbimui.

Kiekybiniu požiūriu gamtiniai ištekliai skirstomi į naudojamus, t.y.šiuo metu eksplotuojamus ir išžvalgytus.

Saulės ir žemės gelmių energiją gauna visa planeta, bet žmogus tiesiogiai gali panaudoti tik nedidelę jos dalį. Plečiantis gamybai didėja atmosferos tarša ir mažėja žemę pasiekiančios sulės spinduliuotės kiekis. Dėl neracionalios žmogaus veiklos mažėja švaraus vandens atsargos (patys vandens ištekliai neišnyksta, bet mažėja jų naudojimo galimybės). Naudingosios iškasenos žemėje pasiskirsčiusios labai nevienodai ir tai sukelia nuolatinę įtampą arba nuolatinį išteklių deficitą, gali lemti ūkio plėtotės ir gerovės lygį. Naudojant išteklius kinta ne tik tiesiogiai naudojami gamtos elementai, bet ir kiti su jais susiję elementai. Todėl skatinama gamtos išteklius naudoti kompleksiškai, įvertinant poveikį kitiems gamtos elementams, sumažinti žalingą poveikį aplinkai, taršą, taupyti išteklius, deficitinius išteklius keisti dirbtiniais pakaitalais, naudoti antrines žaliavas ir atliekas.

Ekonomikai labai svarbi gamtos išteklių gausa, o jų derinys gali lemti net kai kurių pramonės šakų plėtrą. Pvz.: juodajai metalurgijai plėtoti reikia geležies, mangano ar chromo rūdų bei akmens anglių ir klinčių. Trūkstamą komponentą galima atsivežti, tačiau tuomet didėja gamybos išlaidos ir produkcijos savikaina

Išskiriamos šios gamtinių išteklių grupės:
Mineraliniai ištekliai. Tai visos naudingosios iškasenos, susitelkusios žemės plutoje įvairaus dydžio baseinuose ir telkiniuose. Jų dydis ir naudingųjų iškasenų kokybė bei slūgsojimo lygis lemia gavybos mastą. Ypač pasaulio energetikai svarbu nafta, gamtinės dujos, anglys, degieji skalūnai, durpės – energijos ištekliai. Tai energetikos pagrindas. Juodųjų, spalvotųjų, tauriųjų metalų rūdos yra metalurgijos pramonės žaliavos. Nemetalinės naudingosios iškasenos – apatitai, fosforitai, siera, druskos – chemijos pramonės žaliavos. Technikoje naudojamas asbestas, grafitas, žėrutis, talkas. Statybinės medžiagos – molis, smėlis, klintys, tufas, granitas ir kt. – gamtos dovana būstui.

Naudojami ištekliai, milijardai tonų Išžvalgyti ištekliai, milijardai tonų
Akmens anglis 14800 1100
Nafta 550 140
Geležies rūda 600 230
Gamtinės dujos 400 150

Akmens anglis – pasaulyje yra 3,6 tūkstančiai anglies baseinų ir telkinių, kurie užima 15 % žemės sausumos (Azija, Šiaurės Amerika, Europa).
Nafta – 50 tūkst., telkinių, svarbiausias gavėjų dešimtukas pasiskirsto mažėjimo tvarka – Saudo Arabija, JAV, Rusija, Iranas, Meksika, Venesuela, Norvegija, Kinija, Kanada, Didžioji Britanija. Intensyvėja gavyba Baltijos jūroje, Kuršių Nerijos pusiasalyje, Kaliningrado srityje.
Žemės ištekliai. Tai ypatinga žemės išteklių rūšis, gyvybės šaltinis. Žemės išteklius lemia dirvožemio kokybė, klimatas, reljefas, hidrologinis rėžimas ir kt. didžioji žemės sausumos dalis – apie 70 proc., kalnai, dykumos, ledynai, pelkės, miškai ir kt. Be to nemažą plotą užima miestai ir kaimai, keliai, oro uostai, elektros perdavimo linijos bei kiti su žmogaus veikla susiję objektai. Tik trisdešimt procentų žemės sausumos – žemės ūkio naudmenos. Tai ariama, žemė, sodai, daržai, pievos ir ganyklos. Jų santykis žemynuose bei šalyse labai skiriasi ir jį lemia gamtos sąlygos, žemės ūkio lygis, kitos priežastys. Iš visų žemės ūkio naudmenų svarbiausia yra dirbama (ariama) žemė. Nors ji užima tik vienuolika procentų sausumos išteklių, tačiau teikia žmonijai beveik devyniasdešimt procentų visų maisto produktų. Žemdirbystei ir gyvulininkystei naudojami žemės plotai žmonijai duoda devyniasdešimt aštuonis procentus reikalingų maisto produktų.

Tūkstančius metų žmonija plėtė žemės ūkiui tinkamus plotus, juose gyveno ir dirbo, keitė naudojamų žemės išteklių santykį. Geriausias pavyzdys – ariamos žemės plotų kaita. Akmens amžiuje arimui tinkamų žemės plotų buvo 4,5 milijardai hektarų, o XX a pabaigoje jų sumažėjo iki 2,5 mlrd.ha. Tačiau tik 1,5 mlrd.ha iš jų kasmet dirbama. Likęs plotas – atsargos. Tai mažo derlingumo teritorijos – smėlingi, molingi, uždruskėję plotai, kuriems įdirbti reikia daug laiko ir lėšų.

Žemės ištekliai mažėja dėl daugelio priežasčių. Labai daug žemių praryja sparčiai augantys miestai, tvenkiniai, naudingųjų iškasenų gavybos karjerai ir kt. dirvožemį teršia ir mažina jo produktyvumą kasmet pramonės įmonių į aplinką išmetami milijonai tonų nuodingųjų medžiagų. Be to, 6-7 mln.ha dirbamos žemės kasmet prarandama dėl neracionalios žemdirbystės ir gyvulininkystės sukeltos dirvų erozijos. Sausringose srityse – Pietvakarių Azijoje Šiaurės Amerikoje ir kt. – sparčiai plinta dykumos. Kasmet dykumos sunaikina apie 6 mln.ha produktyvios žemės. Neracionalios žmogaus ūkio veiklos padarinys – 9 mln.km2 dykumų, prie kurių gali prisidėti dar 19 procentų dykuma virtusio sausumos paviršiaus.
Vandens ištekliai. Visais laikais vanduo buvo didelė vertybė. Jis, kaip ir saulė, svarbiausias gyvybės variklis žemėje.

Žemės vandens ištekliai sudaro 1380 mln.km3 (žr. Priedas Nr.1), net 96 proc, – pasaulio vandenyne. Tai karčiai sūrus, netinkamas nei gerti, nei technologinėms reikmėms. Tik apie 3 proc., vandens išteklių – gėlas vanduo. Jis naudojamas buityja, pramonėje ir žemės ūkyje. Bet jei iš šio kiekio atimtume nenaudojamą sniegynų ir ledynų vandenį, tai gėlo išteklių turėtume dar mažiau.

Vandens poreikis nuolat didėja. Senovėje žmogus vidutiniškai suvartodav12-18 litrų , XIX – 40-60 l, o šiais laikais – net 200-300 l. Ypač daug – 400-500 l – suvartoja ekonomiškai stiprios valstybės miesto gyventojas. Gėlo vandens pasiskirstymas žemėje netolygus ir dažniausiai priklauso nuo klimato ir paviršiaus ypatybių. Pvz.: Afrikoje tik 10 proc., gyventojų visiškai apsirūpinę vandeniu, o Europoje – net 95 proc. gėlo vandens stokojančios sritys apima 60 proc., sausumos ploto. Ketvirčiui pasaulio gyventojų nuolat trūksta vandens, o dar 500 mln žmonių naudoja blogos kokybės. Vis daugiau yra valstybių kurioms trūksta gėlo vandens. Su šia problema susiduria ne tik sausringų sričių šalys, bet ir ekonomiškai stiprios, nemažai jo turinčios valstybės.
Vandenyno ištekliai yra vandenų ir jūrų vanduo, mineraliniai, energijos ir biologiniai ištekliai. Vandenynai ir jūros yra milžiniškas gėlo vandens rezervuaras. Jį gėlina per 800 įrenginių ir ateityje jų vis daugės. Pasaulio vandenyne yra ištirpusių cheminių elementų, arba visa periodinė cheminių elementų lentelė. Taikant sudėtingas technologijas, šiuos elementus bandoma išgauti. Pasaulio vandenynas duoda per 30 proc, valgomosios druskos, 80 proc pasaulyje išgaunamo magnio, 70-80 proc bromo, gausu vario, aliuminio, urano, sidabro, sieros, yra net apie 10 mln t aukso ir kt.

Labai svarbūs yra vandenyno šelfe slūgsantys mineraliniai ištekliai. Iš Šiaurės jūros, Persų, Meksikos, Gvinėjos įlankų bei kitų vandens telkinių dugno siurbiama nafta. Povandeninėse kasyklose akmens anglis kasa japonai. Kanadiečiai Niūfaundlendo salos pakrantėse išgauna geležies rūdą, o Hadsono įlankoje – varį ir nikelį. Meksikos įlankose Jav išgauna sierą, Turkija Egėjo jūros šelfe – gyvsidabrį ir kt.

Svarbūs Pasaulio vandenyno energijos ištekliai. Vandenynų ir jūrų potvynių ir atoslūgių energija įvertinta milijardu kWh. Kai kuriose šalyse veikia potvynių ir atoslūgių elektrinės, kuriami projektai, kaip naudoti pakrančių bangų energiją. Manoma, kad ji galėtų patenkinti net 30 proc visų žmonijos energijos poreikių. Netolimoje ateityje žmogus išmoks naudoti vandenynų srovių ir vandens temperatūros skirtumo energiją.

Vieni iš svarbiausių ir intensyviai naudojami – Pasaulio vandenynų biologiniai ištekliai. Tai visa labai įvairi vandenynų augalija ir gyvūnija. Apskaičiuota, kad biologiniai ištekliai gali išmaitinti mažiausiai 30 mlrd žmonių.
Rekreacijos ištekliai. Vis didesnę reikšmę įgauna rekreacijos ištekliai, kurie susiję su žmonių poilsiu, gydymusi bei turizmu. Dalį šių išteklių sukūrė pati gamta – vandenynų ir jūrų paplūdimius, vaizdingas upių ir ežerų pakrantes, galingus krioklius ir trykštančius geizerius, kalnus, miškus ir egzotiškas salas jūrų bei vandenynų platybėse. Kasmet nacionaliniuose parkuose – saugomuose plotuose ar objektuose – lankosi milijonai turistų. Jų patogumui, net ir labai nuo civilizacijos nutolusiose vietose veikia viešbučiai, kempingai, kitos paslaugų įstaigos.

Kitos rekreacijos išteklių grupė – su žmogaus veikla susiję kultūros ir istorijos objektai. Tai archeologijos, architektūros ir meno paminklai bei kt. – dvasinių vertybių lobiai.

Kai rekreaciniai gamtos ištekliai dera su istorijos ir kultūros įžymybėmis, jos sutraukia daugybę turistų ir yra didelis pajamų šaltinis.

Išvados

Viskas yra sudaryta iš mažų dalelių atomų. Atomą sudaro branduolys ir elektronų apvalkalas.
Atomo branduolys susideda iš neutronų ir protonų. Kartu jie vadinami nukleonais.
Protonas (p) – branduolio dalelė, kurios krūvis +1; jo masė lygi vienam atominiam masės vienetui.
Kiek protonų yra branduolyje, toks branduolio krūvis.
Neutronas (n) – branduolio dalelė, neturinti elektros krūvio; jo masė taip pat lygi vienam atominiam masės vienetui.
Atomai per daug maži, kad jų mases galėtume matuoti įprastais masės vienetais. Jų masė matuojama atominiais masės vienetais.
Elektronas (e) – neigiamą krūvį, kuris lygus -1, turinti dalelė; jo masė tokia maža, kad į ją nekreipiama dėmesio.
Elektronai kaip bičių spiečius dideliu greičiu skrieja aplink branduolį. Jų buvimo vietos negalima tiksliai nustatyti.
Erdvė, kurioje elektrono buvimo tikimybė yra didžiausia, vadinama orbitale.
Elektronai, judėdami aplink branduolį, sudaro tarsi debesį, tankesnį prie branduolio, o kraštuose retesnį. Elektronų judėjimą įprasta vaizduoti apskritimais (jie vadinami elektriniais sluoksniais).
Kadangi elektronų yra tiek, kiek branduolyje protonų, atomas yra elektriškai neutralus – neturi elektros krūvio.
Atomas, atidavęs arba prisijungęs elektroną, virsta krūvį turinčia (elektrintąja) dalele, kuri vadinama jonu. Atomai, prisijungę elektronų, virsta neigiamais jonais, o jų netekę – teigiamaisiais jonais.
Atomai, kurių branduolio krūvis vienodas (vienodas protonų skaičius), o atominė masė skirtinga (skirtingas neutronų skaičius), vadinami izotopais. Dauguma elementų turi po keletą izotopų.
Atomai ir molekulės spinduliuoja šviesą (elektromagnetines bangas) ne ištisiniu srautu, o proporcijomis- kvantais, kurie buvo pavadinti fotonais.

Naudota literatūra:

1. 1.Jasiūnienė Regina ir Valentinavičienė Virginija 8 klasė CHEMIJA
2. 2.Valentinavičius Vladas 10 klasė FIZIKA
3. Visuotinė Lietuvių enciklopedija
4. R.Karazijus fizika humanitarams
5. Chemija, informacinė medžiaga
6. Prieiga prie interneto [ http://www.astro.lt/enciklopedija/a/atomas.html ]

Leave a Comment