Atom er byggesteinar for andre stoff og dei minste mengdene av eit grunnstoff. Dei består av ein kjerne med proton og nøytron. Utanfor kjernen finn vi elektrona. For å forstå korleis atom er bygde opp, bruker vi forenkla modellar som skalmodellen og elektronskymodellen.
Alle stoffa i verda er bygde opp av atom, den minste mengda av eit grunnstoff. Atoma består av ein kjerne med proton og nøytron, og elektron som er rundt kjernen. Det er like mange positive proton som negative elektron i eit atom. Ladningane er like store, men motsette. Nøytrona er nøytrale. Atom har derfor inga ladning utover.
Atommodellar
For å lettare kunne forstå korleis atom er bygde opp og korleis dei reagerer med andre atom, bruker vi atommodellar. Det er særleg to modellar som er mykje brukte: Bohrs atommodell og elektronskymodellen.
Bohrs atommodell – elektron i banar
Det har blitt foreslått ulike modellar for atoma opp gjennom tidene. Ein av dei er Bohrs atommodell som den danske forskaren Niels Bohr la fram i 1913. Han såg for seg at negative elektron går i stor fart i bestemde banar rundt ein positivt ladd atomkjerne. I Bohrs atommodell blir desse banane kalla elektronskal. Elektron i same skal har omtrent like stor energi og omtrent den same gjennomsnittlege avstanden frå kjernen. I sentrum av atomet er kjernen med positive proton og nøytrale nøytron. Massen til proton og nøytron er nokså lik, og omtrent 2000 gonger større enn massen til elektronet.
I Bohrs atommodell tenker vi oss at elektrona går i banar rundt ein kjerne som består av proton og nøytron. Dei ulike banane representerer ulike energinivå. Bilete: Plazmi / CC BY-SA 4.0
Elektronskymodellen – elektron i fri rørsle
Bohrs skalmodell er lett å forstå, men måten han viser korleis elektrona går på, stemmer ikkje med verkelegheita. På dette punktet er elektronskymodellen betre. I elektronskymodellen vil vi vise at elektrona ikkje går i bestemde banar. Vi teiknar ei sky der det er mest sannsynleg at elektrona vil vere, i staden for dei faste banane som kjenneteiknar skalmodellen.
I elektronskymodellen viser vi området der elektrona er, som ein diffus sky. Jo mørkare farge, jo større sannsyn er det for at eit elektron er akkurat her. Bilete: Thomas Bedin / CC BY-SA 4.0
Ion – atom med ladning
Atom er elektrisk nøytrale. Det vil seie at det er like mange negative elektron som det er positive proton i kjernen. Ladningane balanserer kvarandre/nullar ut kvarandre, og vi får ein nettoladning på null. Viss eit atom gir frå seg elektron, endar det opp med fleire proton enn elektron. Då får vi eit positivt ladd atom. Atom som har ein ladning, kallar vi ion. Atom som tek til seg elektron, blir negativt ladde ion.
Viss eit natriumatom gir frå seg eit det einast elektronet det har i det ytste skalet, får vi eit natriumion. Fordi det er elleve positive proton i kjernen og ti negative elektron rundt kjernen, vil dette vere eit positivt ladd ion. Bilete: Thomas Bedin / CC BY-SA 4.0
Isotopar – variantar av eit grunnstoff
Isotopar er atom med same talet på proton, men med ulikt tal på nøytron i kjernen. Isotopar av eit grunnstoff har dei same kjemiske eigenskapane. Derimot kan dei fysiske eigenskapane variere, og ein del isotopar er ustabile/radioaktive.
Dei tre hydrogenisotopane har ulikt tal på nøytron i kjernen. Protium og deuterium er stabile isotopar, mens tritium er ustabil/radioaktiv. Kvifor er det slik, trur du? Bilete: Thomas Bedin / CC BY-SA 4.0
Visste du at ...
Tungtvatn er vatn der det er meir av hydrogenisotopen deuterium enn det er i vanleg vatn. Deuterium er dobbelt så tungt som "vanleg" hydrogen, og dette vatnet har fått namnet tungtvatn. Tungtvatn er altså tyngre enn vanleg vatn.
Under andre verdskrigen var Norsk Hydros fabrikkar på Rjukan verdas einaste produsent av tungtvatn. Fordi ein antok at tungtvatn var nødvendig for å utvikle atomvåpen, blei det gjennomført ein sabotasjeaksjon mot fabrikken i 1943 for å hindre at tungtvatn blei frakta til Tyskland.
Sabotasjeaksjonen mot tungtvassproduksjonen ved Norsk Hydros fabrikkar på Rjukan har blitt dramatisert fleire gonger. I 2015 gjekk serien Kampen om tungvatnet på NRK. Bilete: Norgesfilm AS, SF Norge / Avgrensa bruksrett
