» «
אטומים
מהם האטומים שמהם בנוי כל העולם?



כל חומר בטבע ובעולם מתחלק להמון מרכיבים זעירים שבזעירים שנקראים אטומים. האטום הוא המרכיב הכי קטן של החומר, מרכיב שלא ניתן לחלקו למרכיבים קטנים יותר. אנו רואים מסביבנו המון אטומים, אך לא בודדים, אלא כחומר שמכיל הרבה מאד מהם. בטיפת מים יש יותר ממיליארד מיליארדים של אטומים!

אולי לא ניתן לחלק את האטום הבודד אבל גם הוא מורכב ממספר מרכיבים. לכל אטום יש גרעין במרכזו, שעשוי מחלקיקים שטעונים במטען חשמלי חיובי. אלה הם הפרוטונים. בנוסף להם יש חלקיקים נייטרליים שנקראים נוטרונים.

מסביב לגרעין יש חלל שבו יש אלקטרונים, המקיפים את הגרעין. האלקטרונים הם חלקיקים שטעונים במטען שלילי. באטום יש מספר זהה של אלקטרונים ופרוטונים ולכן האטום הוא נייטרלי ואינו נושא מטען חשמלי.

האטומים מתקיימים לבדם או בקבוצות שנקראות מולקולות. חלק מהמולקולות כוללות קבוצות אטומים זהים וחלק - אטומים שונים.

היסודות הכימיים עשויים מאטומים בודדים. חלקיקים מרוכבים, או תרכובות, עשויים ממולקולות.

מכיוון שהאטום הוא חלקיק יסודי שלא ניתן לחלוקה לחלקיקים קטנים יותר, הוא זכה לשמו. האות א' פירושה לא ו"טום" פירושו פריק, משהו שמתפרק. כלומר א-טום הוא דבר בלתי פריק, שאיננו מתפרק. אטום.


הנה האטום בהסבר מתורגם:

https://youtu.be/_lNF3_30lUE


הסבר על האטום:

http://youtu.be/jZO6W-DEVLk


אי אפשר לראות את האטומים אבל אפשר לראות סימנים שהם משאירים:

https://youtu.be/IUW5O52naFw?t=13m58s&end=20m16s


הנה האטומים בטבע:

http://youtu.be/hc0EtPPpZUU


כך מסודרים האטומים של חומרים שונים:

http://youtu.be/sWWuxYXcmtM
מולקולה
מהן מולקולות?



מהי מולקולה? - המולקולה היא מבנה של מספר אטומים שקשר כימי מחבר אותם זה לזה. האטומים בטבע מתקיימים לבדם או בקבוצה. קבוצת אטומים כזו נקראת מולקולה. חלק מהמולקולות בטבע כוללות קבוצות אטומים זהים וחלק - אטומים שונים.

מה ההבדל בין מולקולות לאטומים? - האטום הוא היחידה הקטנה ביותר של היסוד הכימי ובכל יסוד כימי יש רק סוג אחד של אטומים. המולקולה, לעומת זאת, היא היחידה הקטנה ביותר של חלקיקים מרוכבים. ההבדל בין מולקולות לאטומים, הוא שמולקולות מכילות תמיד אטומים.

בטבע האטומים מופיעים בדרך כלל בצורה של מולקולות, כלומר במבנים של כמה אטומים שקשורים זה לזה בקשר כימי.


הנה המולקולות והאטומים שמרכיבים את החומר שממנו עשוי העולם (מוצק, גז ונוזל):

http://youtu.be/hc0EtPPpZUU


הנה הסבר על עולם המולקולות:

http://youtu.be/4WR0_gEEZ9I?t=7s


הנה הסבר של המולקולות דרך יחסים בין בני אדם:

http://youtu.be/dUMmoPdwBy4?t=7s


הנה ההבדלים בין אטומים, מולקולות ויסודות:

http://youtu.be/fND0ps4EtBg
פצצת אטום
איך מייצרים פצצת אטום?



פצצת האטום, או פצצת ביקוע גרעיני, מנצלת את האנרגיה שאגורה בגרעין של האטום. בפצצת אטום מתבצע ביקוע גרעיני מהיר, שבו מתפצל גרעין אטום לגרעינים קטנים יותר ונפלטים ניטרונים רבים. כשהתופעה מתרחשת בגרעינים של יסודות כבדים, היא משחררת אנרגיה עצומה שמביאה להרס רב.

לצורך ייצור פצצת ביקוע גרעיני, פצצת אטום, מצפים באורניום כדור שיצרנו מפלוטוניום. את כדור הפלוטוניום המצופה באורניום עוטפים בחומר נפץ רב והפצצה מוכנה. כשהיא תוטל על היעד, יתפוצץ חומר הנפץ, ידחס את הפלוטוניום וייצר ביקוע גרעיני שממנו תתחיל תגובת שרשרת הרסנית.

על ידי שחרור של האנרגיה הגרעינית, ניתן לייצר כוח הרס עצום. זו בדיוק מטרתה של פצצה. הביקוע הגרעיני או פירוק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר, הם שיוצרים כוח הרס עצום, דרך תגובת השרשרת (ראו באאוריקה בתגית "תגובת שרשרת").


הנה סרטון שמסביר כיצד מאפשר מבנה האטום לייצר פצצה גרעינית:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g


יש מי שמייצרים פצצת אטום בבית:

https://youtu.be/jKffwVZ4CbI


כך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
אטומים בגוף
כמה אטומים יש בגופנו?



כמו כל חומר בטבע, גם גופנו מורכב מהמוני מרכיבים זעירים ביותר שנקראים אטומים. האטום, המרכיב הקטן ביותר של החומר, מצטרף למספרים בלתי נתפסים של אטומים, כדי להרכיב את הגוף שלנו.

אבל מה המספר של האטומים בגופנו? - אז זהו, שאחרי שישבנו וספרנו אותם (סתם, נראה לכם?) הגענו למספר אוקטליון אטומים, פחות או יותר. כלומר בגופנו יש מספר של 27 אפסים של אטומים. זה המון - במיליון יש 6 אפסים, במיליארד 9 אפסים וכך הלאה...

כמובן שחוקרים שונים יש אומדנים שונים של מספר האטומים בגוף האנושי, אבל כולם מדברים על היקפים מדהימים שכאלה. אם נאמר זאת בפשטות - בכל תא מגופנו יש הרבה יותר אטומים ממספר האנשים שבעולם. ויש לנו בגוף מעל 100 טריליון תאים...

בנוסף, בכל שנה מתחלפים מעל 98 אחוזים מהאטומים שבגופנו. מה שאומר שאם מישהו שואל אותנו מה השתנה בנו, תמיד נוכל לומר ש"כמעט הכל..."


הנה האטומים שבגופנו:

https://youtu.be/3XTlPDxWeOs


בואו למסע קצר בתא אחד:

https://youtu.be/B_zD3NxSsD8


ועוד כמה עובדות מרנינות על הגוף שלנו:

https://youtu.be/BgdBtPdHSYM

אטומים

מבנה האטום
איך בנוי האטום?



מעולם לא ראיתם אטום, נכון? - אבל למעשה ראיתם מיליארדים של אטומים ביחד. אטומים מרכיבים כל חומר שאנו מכירים, כולל את גופנו, המחשב שלנו, הכוכבים שבשמיים וההרים שבמדבר. אבל אי אפשר לראות אטום בודד, כי הוא קטן מאד מאד. אנו רואים תמיד חומרים, שעשויים מהמוני אטומים שמרכיבים אותם.

האטום מורכב מגרעין וסביבו ענן של אלקטרונים. הגרעין הזעיר (בגודל של 1/100,000 מגודלו הכולל של האטום ובמשקל של מאית מהמשקל הכולל!), מכיל רכיבים שנקראים פרוטונים וניטרונים. "ענן האלקטרונים" שמסביב לגרעין מכיל אלקטרונים שנעים בו, בתוך "ריק האטום", אזור ריק שתופס כמעט את כל נפח האטום (כ99.999% ממנו). בענן האלקטרונים מסודרים האלקטרונים מעין קליפות. ככל שהקליפה רחוקה מהגרעין, יש בה יותר אלקטרונים. האלקטרונים, אגב, מסתובבים מסביב לגרעין האטום במהירות עצומה.

בכל חומר יש כמות אטומית שונה של פרוטונים, ניטרונים ואלקטרונים. מה שמחזיק את מרכיבי האטום ביחד, היא אנרגיה חשמלית. לפרוטונים שבגרעין יש מטען חיובי וביחד עם הנייטרונים שכשמם הם נייטרליים, הם גורמים למטען החיובי של הגרעין. את הכוח החשמלי ששואף לפרק את הגרעין, מנצח כח חזק יותר שמחזיק את החלקיקים ביחד. זוהי האנרגיה האטומית, ששחרור שלה יכול לשרת את האדם, משימושים כמו תחנות כוח גרעיניות, ועד לנשק גרעיני כמו פצצות ביקוע גרעיני ופצצות היתוך גרעיני. האלקטרונים שטעונים במטען שלילי, נעים מסביב לגרעין.


המלצה
=====
קראו באאוריקה בתגית "שעון אטומי" על השעון האטומי שמודד את הזמן בדיוק מושלם, בעזרת סיבוב האלקטרון המדויק של אטום הצזיום 133.


הנה הסבר לילדים על האטום:

http://youtu.be/wRYfbGPG3LA


הנה מבנה האטום וכיצד ניתן לנצלו:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g?t=23s


כלבים ממחישים את מבנה האטום - כחול (פרוטונים) וסגול (ניטרונים) נצמדים בגרעין האטום והירוקים הם האלקטרונים השליליים במטענם, שנעים מסביב:

http://youtu.be/addK0b2Isw8


הנה הסבר מהם אטומים:

http://youtu.be/mY1AMxUPhB8


הנה הסבר האטום ומספר החלקיקים בחומרים שונים:

http://youtu.be/Vi91qyjuknM
אטום
מה זה אטום וכיצד הוא התגלה?



האטום הוא החלקיק הקטן ביותר של יסוד כימי שבו נשמרות תכונות היסוד. האטום מורכב מחלקיקים קטנים יותר שאינם באים לידי ביטוי בתורה הכימית. בעבר חשבו המדענים שהאטום הוא חלקיק יסודי שלא ניתן לחלק אותו לחלקיקים קטנים יותר, אך מאוחר יותר התגלה שהאטום מורכב מחלקיקים קטנים יותר: גרעין שבו פרוטונים ונייטרונים (שגם הם מורכבים מחלקיקים נוספים), ומסביבו ענן של אלקטרונים.

למעשה, נולד עידן הטכנולוגיה הגרעינית נולד בשנת 1939, כשזוג החוקרים האן ושטרסמן גילו שבליעת נויטרונים על ידי גרעיני אורניום, עשויה לפרק אותם ליסודות קלים יותר תוך פליטה של אנרגיה. שחרור האנרגיה מהפירוק הזה הוא שקידם את הטכנולוגיה הגרעינית, הן לצורך ייצור של חשמל מכורים גרעיניים והן ליצירת פצצות אטום הרסניות, שמאיימות על שלום העולם.

המדע כיום יודע שרוב החומרים לא מורכבים מסוג אחד של אטומים, אלא ממולקולות, שהן מספר אטומים דומים או שונים, שקשורים זה לזה.

המילה אטום פירושה ביוונית "לא ניתן לחלוקה". טבע אותה דמוקריטוס, הפילוסוף היווני בן המאה ה-5 לפני הספירה, חוקר יווני שהגה אז את רעיון קיומם של האטומים - מרכיבי היסוד של כל מה שמקיף אותנו בעולם. הוא חשב שאטומים הם המרכיבים הקטנים ביותר בטבע. הוא צדק כמעט בכל אבל היום אנו יודעים שגם האטום מורכב מחלקים שונים...


הנה סרטון על התפתחות תיאוריית האטום:

http://youtu.be/bbQeJ8aPcjk


הנה ההיסטוריה של גילוי האטום:

http://youtu.be/xazQRcSCRaY?t=6s


כך נקשרים ביניהם אטומים לחלקיקים:

http://youtu.be/NgD9yHSJ29I?t=6s


וכך התפתח הרעיון של האטום עד לחומר האפל, שאת קיומו משערים כיום הרחק בחלל:

https://youtu.be/HneiEA1B8ks
גביש
מהם הגבישים?



גביש הוא חומר מוצק שמורכב מאטומים, מולקולות או יונים, שמסודרים בתבנית שחוזרת על עצמה ב-3 ממדים. רובנו מכירים גבישים בתור אבני חן צבעוניות ומבריקות ולרוב יפות במיוחד. חלקן טבעיות וחלק גדול מהן מיוצר על ידי אדם, בתהליכים כימיים.

אבני הבניין של מוצקים שונים ובמיוחד של מתכות, מרביתן בנויות מגבישים. אטומים של יסודות שונים בטבע מסתדרים בגבישים בזוויות שונות. גבישי ברזל למשל, נערכים בזווית ישרה. גבישי צורן לעומתם, מסודרים בזווית ישרה אך נטוייה באלכסונים.

יופיים של הגבישים השפיע מאד על האמנות ועל העיצוב המודרניים. מבנים רבים, פסלים ויצירות אמנות משתמשים באסתטיקה של הגבישים למרקמים ותבניות עיצוביות מדהימים.


הנה סרטון לילדים על הגבישים בטבע:

http://youtu.be/ziIM_paX6Lg


הסיבה לאהבה שלנו לגבישים:

http://youtu.be/c9qjLl7mXsQ


מערה במקסיקו שיש בה גבישי ענק מדהימים ביופיים, שנוצרו בטמפרטורה ולחות גבוהים במיוחד:

http://youtu.be/wQSk179D-xY


וסרט תיעודי על הגבישים הללו:

https://youtu.be/w0ztlIAYTCU?long=yes
שלט אטומי
מהו שלט הפרסום הקטן בהיסטוריה?



באמצעות מיקרוסקופ מנהור סורק, מכשיר מופלא שמאפשר להזיז אטומים בודדים בחומר, הצליח דר. דון אייגלר, שיצר את המיקרוסקופ ועמד בראש המדענים של חברת המחשבים "יבמ" בשנת 1989, לסדר כרצונו 35 אטומים של חומר בשם קסנון.

מהאטומים שהוזזו ממקומם יצרו אייגלר והנאנו-פיזיקאים שלו את הכיתוב IBM על פני משטח של ניקל. כך הם הצליחו ליצור את שלט הפרסום הזעיר בכל הזמנים ושברו את השיא העולמי ביצירת שלטי פרסום זעירים.


הנה השלט הפרסומי הקטן בעולם, שנוצר מאטומים בודדים:

http://youtu.be/oSCX78-8-q0


הנה הסבר של האדוות שמסביב לאטום:

http://youtu.be/bZ6Hv_du2Zo


פצצת אטום
איך פועלת פצצת אטום?



פצצת אטום מתבססת על עיקרון שנקרא "ביקוע גרעיני" (Nuclear fission). הפצצה משררת את האנרגיה הגרעינית שאגורה בגרעין האטום. בשחרור אנרגיה זו מיוצר כוח הרס עצום, שהוא הכוח שמייחד את פצצות האטום מכל נשק אחר שהמציא האדם.

הביקוע הגרעיני הוא שאחראי על כוח ההרס הזה. בביקוע מפורק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר. ראשית מבוקע, נשבר האטום לשניים או יותר. הנייטרונים הנפלטים בביקוע עפים במהירות אדירה, כשרבים מהם מתנגשים באטומים אחרים. כל אחד מהאטומים הללו מבוקעים בשל ההתנגשות ופולטים גם הם נייטרונים. הללו שבים ועפים במהירות, רק כדי להתנגש בתורם באטומים נוספים וחוזר חלילה.

בתגובת השרשרת הזו, הולכות ומתרבות, בגידול מעריכי, פגיעות גרעיני האורניום אלה באלה. הביקועים הולכים ומתרבים במהירות עצומה ונוצר כוח הפיצוץ האדיר של פצצת האטום. בתוך שניות היא מתפוצצת והורסת את כל מה שמסביבה. פצצת אטום אחת, בגודל של כדור קטן, מייצרת פיצוץ זהה לדינמיט בנפח של אצטדיון שלם...

לימוד מעמיק על הביקוע הגרעיני ניתן לראות באאוריקה בתגית "ביקוע גרעיני".


כך פועל נשק גרעיני:

https://youtu.be/E-Ks-Bs0MPM


כך מתרחש הביקוע הגרעיני:

https://youtu.be/mBdVK4cqiFs


כך מכינים האיראנים את "העוגה הצהובה" שבעזרתה בונים פצצת אטום:

https://youtu.be/pyTqC9BdBG0


זה מה שרואים כשפצצת אטום מתפוצצת:

https://youtu.be/lQpV1ZJtV48


כך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
איך פועלת נורת הפלורסנט מבחינה כימית?



נורת פלורסנט, או נורת פלואורסצנט כמו שלפעמים כותבים זאת, היא מהנורות החסכוניות והנפוצות בעולם. שנים רבות היכרנו בעיקר את נורות הפלורסנט הארוכות, אבל בעשר השנים האחרונות נעשו נורות פלורוסנט קטנות וחסכוניות מאד פופולאריות בעולם כולו.

תאורת הפלורסנט מבוססת על עיקרון שאנרגיה יכולה להפוך לאור - עיקרון שכל נורה עובדת לפיו. אבל בניגוד לנורות הלהט הישנות, נורת הפלורסנט מלאה בגז. כשמעלים את האלקטרונים של אטומי הגז לרמת אנרגיה גבוהה והם צוברים הרבה אנרגיה, משתחרר מהם לאיטו אור. האור הזה אינו נראה. מדובר בקרינה אולטרה-סגולה שרק כשהיא פוגעת בציפוי הזרחני שעל זכוכית הנורה מצידה הפנימי, היא גורמת לה להאיר (תהליך שנקרא פלורסנציה). זהו אורה של נורת הפלורוסנט.

מבחינה כימית, יש כאן תהליך של עירור - השקעת אנרגיה באטום. כשמשקיעים אנרגיה באטום, האלקטרון שלו עולה לרמת אנרגיה גבוהה וכשהוא יורד בחזרה לרמת האנרגיה המקורית שלו הוא פולט פוטון באורך גל קבוע. אורך הגל הזה קובע את הצבע שלו ובמקרה של הפלורסנט מדובר בצבע סגול, או בטווח האולטרא סגול. רק כשהפוטונים הללו פוגשים בציפוי הפנימי הזרחני של שפופרת הזכוכית, משתחררים הפוטונים מהחומר הזרחני הזה ומאירים באור לבן.


הנה סרטון שמדגים את התהליך של אור הפלורסנט:

http://youtu.be/xRTOC0AoTlc


אנימציה שמראה כיצד נורת פלורסנט פועלת:

http://youtu.be/z55566ep0Hg


הדגמת תהליך הפלורסנציה - פליטת אור כתוצאה מעירור אלקטרונים באטום וצניחתם חזרה לרמתם המקורית:

http://youtu.be/vVij5CG-UUc
מהו הסרטון הכי קטן שנוצר אי-פעם?



הננו-פיזיקאים במעבדת המחקר של חברת המחשבים הוותיקה "יבמ" יצרו את הסרטון הקטן ביותר בעולם מאטומים בודדים! הם שברו את השיא העולמי בתחום יצירת סרטים זעירים.

כל התמונות בסרטון נוצרו על ידי הזזה של אטומים בודדים על ידי אנשי יבמ. לאחר הביצוע הוגדלו התמונות הזעירות פי 100 מיליון מגודלן המקורי ונערכו לסרט אנימציה פשוט אך מרשים מבחינה טכנולוגית.

חברת יבמ חוקרת ולומדת רבות כדי לפתח את היכולת לשלוט בתנועתם של אטומים בודדים. החברה עושה זאת בעיקר לצורך הפיתוח של מערכות אחסון אטומיות לאחסון מתקדם של נתוני מחשב.


הנה הסרט הקטן בעולם:

http://youtu.be/pGXFq24fNk4


הנה הדרך שבה נוצר הסרטון הכי זעיר בעולם:

http://youtu.be/EaTRvX_sgso


וכך נעים האטומים:

https://youtu.be/b0IbXG0hnOk
מהי פצצת אטום?



הפצצה האטומית או "פצצת אטום" היא פצצה גרעינית. נשק גרעיני הוא נשק שמנצל את האנרגיה העצומה שאגורה בגרעין האטום ושעל ידי שחרור שלה, בתהליך של ביקוע גרעיני או פירוק גרעין כבד לגרעינים קלים יותר, יוצר כוח הרס עצום.

נשק גרעיני הוא הנשק החזק ביותר בעולם והוא שינה את מאזן הכוחות בעולם ואת האופן שבו מאיימות מעצמות זו על זו. באופן מסוים, בעזרת נשק זה, המעצמות לא נדרשות להילחם כי העובדה שיש להן נשק כזה יוצרת "מאזן אימה". כלומר, כל מעצמה גרעינית חוששת להפעיל את הנשק הגרעיני שברשותה, מחשש מהמכה הגרעינית שתבוא בתגובה.

את פצצת הגרעין הראשונה פיתח המדען היהודי רוברט אופנהיימר, שכונה "אבי פצצת האטום". הוא פיתח אותה בארה"ב ואיפשר לה לנצח את היפאנים במלחמת העולם השניה, על ידי הטלה של שתי פצצות אטום על הערים הירושימה ונגסאקי. התוצאות האיומות של פצצות האטום שהוטלו על הערים הללו יצרו הסכמה בינלאומית רחבה שיש לעשות הכל כדי שלא ייעשה שימוש בעתיד בפצצות אטום ויש לקוות שאכן כך יהיה.


הנה סרטון אמריקני של פצצת אטום בזמן ההתפוצצות:

http://youtu.be/qT4mSoZsbzM


בעברית על פיתוח פצצת האטום וכיצד הוטלה על העיר הירושימה:

http://youtu.be/gXKgvpw9DPc


וסרטון אותנטי של הפצצה השנייה, שהוטלה על העיר נגסקי:

https://youtu.be/ARHx87nlOoQ


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.