原子核の陽子と周回電子がくっつかない理由

質問

正電荷の陽子と負電荷の電子はクーロン引力で引き寄せられ、質量の軽い電子が原子の中心部へといわば落ち込んでいって、陽子にくっつくはずですよね。電子が周回しなくなれば、原子は絶対零度で体積を失うはずですよね。でもなぜか電子は周回し続け、物質は存在し続けます。くっつかない理由がありますか。
A. 周回電子は近隣の原子から電磁波エネルギーをもらって加速し続けるから。
B. 周回電子は軽くても速いので遠心力が大きいから。
C. 近隣の原子核の陽子からのクーロン引力で引っ張られるから。
D. 最内殻Ｋ殻の周回電子からのクーロン斥力で押し戻されるから。
E. 陽子に近づくとローレンツ力で直角方向に向きが変わるから。
F. その他。

回答No.1

nagata2017 · ベストアンサー

いろいろな解釈のしかたがあるのですが　
電子がエネルギーを持っているから　というのがあります。
原子を絵にするとき　複数の電子を持つ原子の場合　電子のある場所は　同心円で描かれています。
この間隔のエネルギーしか持つことができないのです。
例えば　1 のエネルギー　2 のエネルギー・・・・という感じで　1.5 1.6 　などというエネルギーはないのです。
だからそれぞれの電子の持つエネルギーの違いによる定位置が決まってくるのです。
1 のエネルギーを持つ電子は　一番内側の軌道に　2 のエネルギーを持つ電子は2 番目の軌道に　ということです。
このエネルギーがななくなれば落下して　原子核の陽子と接触して中性子になります。
別の説明では　量子は　粒子の性質と波動の性質を持っていて
一定の周期の波動で　原子核の周囲を巡っています。
一周するときに波動がびったり重なれば　そのまま周回し続けることができますが　波動が半分ずれると　重なった時には消滅してしまいます。
だから　同じ軌道を同じ波長で周回し続けないといけないのです。

回答No.2

ohkawa3

既に回答(1)さんが十分な説明をなさっていますが、次のURLの説明文は、比較的読みやすいと思います。
https://gendai.media/articles/-/104003?page=2

ご質問の内容は、量子力学の入口として、よい着眼点と思います。