Objev protonu a neutronu

Poté, co bylo objeveno, že látky sestávají z molekul a ty zase - z atomů, vznikla nová otázka před fyziky. Bylo nutné vytvořit strukturu atomů - z čeho jsou vyrobeny. Pro řešení tohoto náročného úkolu jsme se zavázali E. Rutherford a jeho učedníky. Objev tohoto protonu a neutronu se uskutečnil na začátku minulého století

E. Rutherford již měl návrhy, že atom se skládá z jádra a kolem něj obíhá obrovskou rychlostí elektronů. Ale to, z čeho se jádro atomu skládá, nebylo zcela jasné. E. Rutherford navrhl hypotézu, že ve složení atomového jádra nějakého chemického prvku by mělo existovat jádro atom vodíku.

Tato hypotéza Později byla prokázána sérií experimentů, v jejichž důsledku byl objeven objev protonu. Podstata experimentů experimentu E. Rutherforda spočívala v tom, že atomy dusíku byly bombardovány s alfa zářením, kterým byly některé částice vyřazeny z atomového jádra dusíku.

Tento proces byl zaznamenán na fotosenzitivním filmu. Nicméně, žár byl tak slabý, a citlivost filmu byl také malý, takže Rutherford navrhl, aby svými studenty před zahájením zažít několik hodin najednou, aby v temné místnosti, aby oči mohli vidět jemné světlo.

V tomto experimentu bylo podle charakteristických světelných stop zjištěno, že částice, které byly vyřazeny, byly jádry atomů vodíku a kyslíku. Hypotéza E. Rutherforda, která ho vedla k tomu, že se objevil proton, byl nalezen jeho skvělým potvrzením.

Tato částice E. Rutherford navrhla nazvat proton (v řečtině, "protos" znamená první). Mělo by být zřejmé, že atomové jádro vodíku má takovou strukturu, že v něm je přítomen pouze jeden proton. Objevil se tedy proton.

Elektrický náboj je pozitivní. V tomto případě se kvantitativně rovná náboji elektronu, pouze znak má opačné znaménko. To znamená, že se zdá, že proton a elektron se navzájem vyvažují. Proto všechny objekty, protože jsou složeny z atomů, nejsou zpočátku nabité a obdrží elektrický náboj, když na ně začne působit elektrické pole. Ve struktuře atomových jader různých chemických prvků může být více protonů než atomové jádro vodíku.

Po objevu protonu došlo, vědci začali chápat, že jádro atomu chemický prvek je nejen protonů, protože vedení fyzikální pokusy s jádry atomů berylia, bylo zjištěno, že hmotnost protonů v jádru byly čtyři jednotky, zatímco obecně hmotnost jádra je devět jednotek. Bylo logické předpokládat, že dalších pět jednotek hmoty patří k neznámým částicům, které nemají elektrický náboj, protože jinak by byla narušena rovnováha mezi elektrony a protony.

James Chadwick, žák E. Rutherforda, provedl experimenty a byl schopen detekovat elementární částice, které vyzařovaly z atomového jádra berylia, když byly bombardovány s alfa zářením. Ukázalo se, že nemají žádný elektrický náboj. Nedostatek náboje byl způsoben skutečností, že tyto částice nereagovaly elektromagnetické pole. Pak bylo jasné, že chybějící prvek struktury atomového jádra byl objeven.

Tato částečka objevená D. Chadwichem byla nazývána neutronem. Ukázalo se, že má stejnou hmotnost jako proton, ale jak již bylo zmíněno, nemá žádný elektrický náboj.

Dále bylo experimentálně potvrzeno, že počet protonů a neutronů se rovná atomovému číslu chemického prvku v periodickém systému.

Ve vesmíru můžete sledovat objekty, jako jsou neutronové hvězdy, které jsou často posledním stupněm vývoje hvězd. Takové neutronové hvězdy jsou velmi husté.