Principy (6.) Atom v číslech

Kupodivu víme toho hodně. Po mnoha obtížných měřeních, pokusech a složitých výpočtech badatelů a vědců známe toho mnoho s velikou jistotou.Víme, jaká je váha protonu nebo neutronu. U obou přibližně stejně veliká, hodnoty asi

                               1,67                                         gramu.
1 000 000 000 000 000 000 000 000

Můžeme si to představit tak, že vezmeme něco přes půl druhého gramu nějaké látky a rozdělíme ji na milion stejných kousíčků. Jeden z nich opět rozdělíme na milion dílečků. Tento ještě nepatrnější kousíček hmoty rozdělíme opět na milion dílků a s jedním z nich to znovu zopakujeme. Teprve teď bychom dostali nepředstavitelně malý kousíček hmoty, který by představoval proton nebo neutron.
Je to neobyčejně fantastické. Ale hmota elektronu je ještě 1840krát menší. To je už zcela nepochopitelné. Proto říkáme, že téměř celá hmota atomu je soustředěna v jeho jádře. Proti váže jádra je hmota elektronů zcela zanedbatelná.
Kdybychom si atom a jeho části představovali jako kuličky, měl by celý atom průměr asi dvě stamiliontiny centimetru. Elektron, proton nebo neutron jako kuličky měly by průměr až 50 000krát menší. Pro srovnání uvažme, že bakterie má rozměr asi dvě tisíciny centimetru. Je hodně malá, ale přitom je ještě asi 20000krát větší než atom!
Znázorněme si atom jinak, v hodně zvětšeném měřítku. Mysleme si kouli s průměrem 100 metrů, tedy o hodně větší, než je třeba plynojem libeňské plynárny.

Koule nám bude představovat atom. Jako jeho jádro umístíme do středu koule ořech. Elektron nám může nahradit malé jablíčko, které necháme obíhat na povrchu koule. A tím máme hotový model nejjednoduššího prvku, vodíku, ve velmi silném zvětšení.
Je to názorný model. Vidíte, že je v atomu dost místa pro víc elektronů než pro jeden a že si v něm mohou zarejdit po libosti, beze strachu, že se spolu srazí. Však jsou jejich rychlosti závratné! Ve vodíkovém atomu byla určena rychlost jeho elektronu hodnotou 2190 kilometrů za sekundu!
Je nemožné představit si tak úžasnou rychlost. Nedá se srovnat s největšími dnes dosaženými rychlostmi. Bylo by to stejně pošetilé, jako chtít třeba měřit rychlost šneka, spokojeně lezoucího v trávě, s rychlostí raketového letounu, řítícího se rychleji než zvuk.
Atom jsme si stále představovali jako kuličku. Proto se můžeme ptát, má-li opravdu tvar koule? A z čeho jsou utvořeny jeho stěny?
Představme si to jinak. Uvažme na kousek provázku kamínek a roztočme jej. Obíhající kámen vytvoří jakýsi pomyslný kruh, který sice vidíme, ale víme, že ve skutečnosti neexistuje. Vznikl jen v naší představě, poněvadž oko nestačí sledovat kámen v jeho rychlém pohybu. A nějak podobně je omezen i atom pouze drahami obíhajících elektronů.
Dnes už víme hodně o atomu i o jeho složení. Stále však je tato část vědeckého bádání neuzavřena. A uplyne ještě hezkých pár let, než budeme znát všechno tak dokonale, jako v jiných oborech vědy. Ani využití atomové energie není dosud tak promyšleno, aby se jí dalo běžně používat. Při uvolňování atomové energie vzniká záření velmi nebezpečné lidskému zdraví. Proto se musí kolem atomových zařízení stavět silné ochranné betonové a olověné zdi nebo vodní nádrže. Tím je znesnadněno používání atomové energie. Zato však dovede člověk velmi dobře zužitkovat elektrickou energii, ukrytou v atomech.