Những phát minh quan trọng về
nguyên tử và ứng dụng
Nguyên tử là phần tử hóa học nhỏ nhất không thể phân chia cấu tạo nên vật chất . Mỗi
loại nguyên tử có tính chất vật lý và hóa học đặc trưng và tạo nên một nguyên tố hóa học.
Mỗi nguyên tố có một nguyên tử số xác định.
Khái niệm nguyên tử được Democritus đưa ra từ khoảng 450 TCN. Tuy nhiên, các nhà
khoa học cổ Hy Lạp không dựa trên các phương pháp thực nghiệm để xây dựng các lý
thuyết mà dựa trên siêu hình học. Chính vì thế mà từ khi Democritus đưa ra khái niệm đó
cho đến tận thế kỷ thứ 18 thì người ta mới có những bước tiến bộ đáng kể trong việc phát
triển lý thuyết về nguyên tử.
Mô hình nguyên tử hiện đại là mô hình nguyên tử dựa trên cơ học lượng tử. Cơ học
lượng tử được phát triển dựa trên sự đóng góp của nhiều người: Arthur Compton (1892-
1962) tạo thí nghiệm nhiễu xạ tia X, Louis-Victor de Broglie (1892-1987) khai triển lý
thuyết lưỡng tính sóng hạt, Erwin Schrödinger (1887-1961) đưa ra phương trình sóng,
Werner Heisenberg (1901-1976) đưa ra nguyên lý bất định.
Năm 1808
John Dalton (1766-1844) đã đưa ra lý thuyết nguyên tử của mình để giải thích các định
luật định luật bảo toàn khối lượng và định luật tỉ lệ các chất trong các phản ứng hoá học.
Năm 1897
Nhà vật lý người Anh Joseph John Thompson (1856-1940) đã đo được tỷ số giữa khối
lượng của hạt và điện tích của nó bằng độ lệch hướng của chùm tia trong các từ trường và
điện trường khác nhau. Thomson tìm thấy tỷ số điện tích/khối lượng là một hằng số
không phụ thuộc vào việc ông dùng vật liệu gì. Ông kết luận rằng tất cả các chùm ca-tốt
đều được tạo thành từ một loại hạt.
Năm 1891
Nhà vật lý người Ireland George Johnstone Stoney đặt tên cho hạt mà Thompson tìm thấy
là "electron" và tên gọi này được dùng cho đến nay.
Năm 1900
Nhà vật lý người Đức Max Planck (1858-1947) nghiên cứu sự phát xạ ánh sáng của một
vật nóng. Ông giả thiết rằng sự phát xạ sóng điện từ theo từng lượng gián đoạn gọi là
lượng tử năng lượng (tiếng Anh: quantum of energy), hay gọi tắt là lượng tử. Một lượng


Erwin Schrödinger (1887-1961) nhà vật lý người Áo đưa ra phương trình sóng. Trạng
thái lượng tử của một hệ vật lý được mô tả đầy đủ nhất bởi một vector trạng thái như
hàm sóng trong không gian cấu hình, nghiệm của phương trình Schrödinger. Nghiệm của
phương trình Schrödinger không chỉ mô tả các hệ nguyên tử và hạ nguyên tử (nguyên tử,
phân tử, hạt nhân, điện tử và các hạt cơ bản khác) mà cả các hệ vĩ mô, thậm chí có thể là
toàn bộ Vũ trụ. Phương trình này được đặt theo tên ông là phương trình Schrödinger.
Năm 1934
Iren Giôliô (1897 – 1956) và Frederic Giôliô Quiri (1900 – 1958) phát hiện ra tính phóng
xạ nhân tạo. Họ đã dùng hạt α để bắn phá hạt nhân nguyên tử Nhôm, Bo, Magie và các
nguyên tố khác; kết quả là những nguyên tố này được chuyển thành những nguyên tố
khác.
Năm 1938 - 1939
Ôttô Han và Frit Stracman phát hiện ra một kiểu phân rã hạt nhân quan trọng, đó là sự
phân chia hạt nhân Urani thành hai hạt nhân mới gần như nhau khi dùng nơtron để bắn
phá. Các nhà nghiên cứu đã xác định rằng, quá trình đó giải phóng ra một năng lượng
khổng lồ.
Năm 1939
Ecst Oclando Lorenxơ (sinh năm 1901) ở trường Đạii học Tổng hợp Califorina đã thiết
kế một máy gia tốc cộng hưởng từ đầu tiên để tạo ra các proton có năng lượng cao. Nhờ
vậy, đã mở ra khả năng to lớn cho việc thực hiện các phản ứng hạt nhân khác nhau, tức là
thực hiện sự chuyển hoá trong nguyên tử của các nguyên tố bằng cách dùng những hạt có
năng lượng lớn chẳng hạn như: hạt α, proton hay là nơtron bắn phá nguyên tử.
Năm 1940
E. Macmilan, P. Abenxơn và C. Staccơ (Đức) đã cùng một lúc điều chế nguyên tố siêu
Urani nhân tạo đầu tiên, đó chính là nguyên tố Neptuni có số thứ tự 93 trong bảng tuần
hoàn.
Năm 1942
Enrico Fecmi đã khởi động lò phản ứng nguyên tử đầu tiên ở Chicago, tiến hành phân
chia hạt nhân Urani 235 dưới tác dụng của nơtron.