正負電荷相吸,
為什麼電子沒有被原子核吸住?
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你可能會將原子結構類比成太陽系——行星與太陽之間存在萬有引力,但也沒有被太陽吸過去,因為引力被用來提供繞太陽旋轉的向心力。電子和原子核之間的電磁力也這樣不就行了?
然而,現實中的電子完全不像行星那樣守規矩地按軌道運轉,因為它和星球或彈珠不同,並不具有可測的形態和軌跡,只能用「電子云」來描述它在原子核周圍出現的概率,沒錯,這已經是量子世界的範疇了,不歸牛頓管。
氫原子的電子云圖(白色區域)
雖然電子云圖和原子核所在區域有重合,但原子內部幾乎真空,電子和原子核「相撞」的概率微乎其微。不過,當原子核因為質子數(帶正電)過多而變得不穩定時,外層的質子就會「抓住」靠近它的電子,變身成中子(電中性),同時釋放中微子和光子,元素種類也隨之改變,這個過程被稱為「電子俘獲」,是放射性衰變的一種方式。