Protonin ja neutronin löytäminen

Kun havaittiin, että aineetkoostuvat molekyyleistä, ja ne puolestaan ​​- atomista, uusi kysymys syntyi fyysikkojen edessä. Oli tarpeen perustaa atomien rakenne - mistä heistä on tehty. E. Rutherford ja hänen opetuslapsensa alkoivat ratkaista tämän vaikean tehtävän. Protonin ja neutronien löytäminen niiden kautta tapahtui viime vuosisadan alussa

E.V. Rutherfordilla oli jo ehdotuksia siitä, että atomi koostuu ytimestä ja pyörii sen ympäri valtavaa elektronien nopeutta. Mutta mikä atomin ydin koostuu, ei ollut täysin selvää. E. Rutherford ehdotti hypoteesia, että minkä tahansa kemiallisen elementin atomi- ytimen koostumuksessa pitäisi olla vetyatomin ydin.

Tämä hypoteesi osoitettiin myöhemmin sarjallajotka johtivat protonin löytymiseen. E. Rutherfordin kokeellisten kokeiden ydin oli se, että typpiatomit pommitettiin alfa-säteilyllä, jonka avulla hiukkaset työntyivät typen atomiydin.

Tämä menetelmä rekisteröitiin valoherkälleelokuva. Kuitenkin hehku oli niin heikko, ja herkkyys elokuva oli myös pieni, joten Rutherford ehdotti oppilailleen ennen kokea muutaman tunnin kerrallaan olla pimeässä huoneessa, silmiä näki hienovarainen valot.

Tässä kokeessa, tyypillisen valon mukaanJäljillä määritettiin, että hiukkaset, jotka oli poistettu, olivat vety- ja happiatomien ytimet. E. Rutherfordin hypoteesi, joka johti siihen, että protonin löytyminen toteutui, löysi sen loistavan vahvistuksen.

Tämä hiukkanen E. Rutherford ehdotti protoniä kutsumiseksi (kreikaksi, "protos" tarkoittaa ensimmäistä). Olisi ymmärrettävä, että vetyatomilla on sellainen rakenne, että siinä on vain yksi protoni. Siten valmistettiin protonin löytäminen.

Sähkövaraus on positiivinen. Tässä tapauksessa se on kvantitatiivisesti yhtä suuri kuin elektronin varaus, vain merkillä on vastakkainen merkki. Eli se osoittautuu, että proton ja elektron näyttävät tasapainottavan toisiaan. Siksi kaikki esineet, koska ne koostuvat atomeista, eivät alun perin veloiteta, ja ne saavat sähkövarauksen, kun sähkökenttä alkaa toimia niillä. Eri kemiallisten elementtien atomien ytimessä voi olla enemmän protoneja kuin vetyatomissa.

Sen jälkeen kun protoni löydettiin,tutkijat ovat alkaneet ymmärtää, että ydin atomin alkuainetta ei ole ainoastaan ​​protoneja, koska johtava fyysinen kokeiluja ytimet atomien beryllium, todettiin, että massa protonien tumassa koostuu neljästä yksiköstä, kun taas yleinen massa ydin - yhdeksän yksikköä. Oli loogista olettaa, että viisi massayksiköissä omistaa joitakin tuntemattomia hiukkasia ilman sähkövaraus, koska muuten elektroni-protoni tasapaino loukattaisiin.

James Chadwick, opiskelija E. Rutherford suoritti kokeita ja kykeni havaitsemaan alkuainehiukkaset, jotka emättivät berylliumin atomiydin, kun heitä pommitettiin alfa-säteilyllä. Osoitettiin, että niillä ei ole sähkövarausta. Todettiin, että lataus ei johtunut siitä, että nämä hiukkaset eivät reagoineet sähkömagneettiseen kenttään. Sitten tuli selväksi, että atomien ytimen rakenteen puuttuva elementti löydettiin.

Tätä hiukkasia, jonka D. Chadwick havaitsi, kutsuttiin neutroniksi. Näytti siltä, ​​että sillä on sama massa kuin protonilla, mutta kuten jo mainittiin, sillä ei ole sähkövarausta.

Lisäksi kokeellisesti todettiin, että protonien ja neutronien määrä on yhtä suuri kuin jaksollisen järjestelmän kemiallisen elementin atomimäärä.

Maailmankaikkeudessa voit tarkkailla esineitä, kuten neutron tähteä, jotka ovat usein viimeisen vaiheen tähtien kehityksessä. Tällaiset neutronit ovat erittäin tiheitä.