Відкриття протона і нейтрона

На початку XXвека, коли вже було встановлено, що молекули складаються з атомів, встав нове питання. Із чого ж складаються атоми? Англійський учений Резерфорд і група його учнів взялися вирішити це непросте завдання.

Ядро атома водню в ядрі будь-якої речовини

Вже було відомо, що сам атом складається з ядра і обертається навколо нього на великій швидкості електрона. Але ось з чого складається ядро? Резерфорд припускав, що до складу ядра атома будь-якого хімічного елемента обов’язково входить ядро атома водню.

Пізніше це вдалося довести серією експериментів. Суть експериментів полягала в наступному: атоми азоту бомбардувалися альфа – випромінюваннями. Це призводило до того, що періодично альфа – випромінювання вибивали з ядра атома азоту деякі частинки.

Весь цей процес запам’ятовувати на світлочутливої плівці. Однак, все одно світіння було так слабо, що Резерфорд і його учні, перш ніж братися за досвід, близько 8 години сиділи в абсолютно темній кімнаті, щоб око могло розгледіти найдрібніші світлові сигнали.

За характером світлових слідів було встановлено, що вибиті частинки це ядра атомів кисню і водню. Таким чином, підтвердилося припущення Резерфорда про те, що ядро атома водню входить до складу ядра атома будь-якого хімічного елемента.

відкриття протона
Дану частку Резерфорд назвав протоном. Від грецького « протос » – перший. Слід розуміти, що ні протон є ядром атома водню, а навпаки, ядро атома водню має таку будову, що в нього входить всього один протон.

До складу ядер атомів інших хімічних елементів може входити набагато більше число протонів. Протон має позитивний електричний заряд. При цьому заряд протона дорівнює заряду електрона, от тільки має інший знак.

Таким чином, протон і електрон як би врівноважують один одного. Тому всі предмети спочатку ніяк не заряджені, і набувають заряд тільки при попаданні в електричне поле.

відкриття нейтрона
Після відкриття протона вчені розуміли, що ядро складається не тільки з протонів, оскільки на прикладі ядра атома берилію з’ясувалося, то сумарна маса протонів в ядрі 4 одиниці маси, тоді як маса ядра в цілому 9 одиниць маси.

Тобто ще 5 одиниць маси належать якимось іншим частинкам, які до того ж не мають електричного заряду, оскільки інакше протонно -електронний баланс був би порушений.

Учень Резерфорда Чедвік провів серію дослідів і виявив частинки, що вилітають з ядра атома берилію при бомбардуванні альфа – випромінюваннями, але не мають ніякого заряду.

Відсутність заряду було констатовано по тому факту, що частки ніяк не реагували на електромагнітне поле. Стало очевидно, що виявлений відсутній елемент конструкції ядра атома.

Дані частинки були названі нейтронами. Нейтрон має масу приблизно рівну масі протона, але при цьому, як уже говорилося, не має ніякого заряду.

У Всесвіті періодично спостерігаються такі об’єкти як нейтронні зірки. Вони є часто кінцевим пунктом еволюції зірки. Нейтронні зірки відрізняються дуже високою щільністю.

Посилання на основну публікацію