Hmotnost neutronu, protonu, elektronu - co je společné?

Jak se to stane jen setkat s neznámým objektem, tak tam je určitě mercantile-pozemský otázka - a kolik váží. Ale pokud je toto neznámé elementární částice, co potom? A nic, zůstává otázka: jaká je hmotnost částice. Je-li někdo zabývá počítání nákladů vzniklých lidem uspokojit svou zvědavost studovat přesněji měřit hmotnosti elementárních částic, pak bychom věděli, že, například neutron hmotnost v kilogramech s dechberoucí počet nul za desetinnou čárkou, nákladové lidstva dražší než nejdražší konstrukce se stejným počtem nul od čárky.

Všechno to začalo velmi nedbale: v laboratoři v čele s J. Dzh.Tomsonom v roce 1897 provedla studii o katodových paprsků .. Výsledkem byla stanovena univerzální konstantou vesmíru - poměr elektronového hmoty k náboji poměru. Před stanovením hmotnosti elektronu zůstává velmi málo - určit jeho náboj. Za 12 let se mu to podařilo Robert Milliken. On experimentoval s pádu v elektrickém poli kapiček oleje, a byl schopen nejen vyvážit váhu hodnoty pole, ale také, aby se potřebná měření a extrémně tenký. Jejich výsledkem je číselná hodnota hmotnosti elektronů:

me = 9,109,38215 (15) * 10-31 kg.

Do této doby studium struktury atomové jádro, kde průkopníkem byl Ernest Rutherford. Byl to ten, který při pozorování rozptylu nabitých částic navrhl atomový model s vnějším elektronovým obalem a pozitivním jádrem. Částice, které v planetárního modelu atomu Byla navržena úloha jádra nejjednoduššího atomu, která byla získána bombardováním dusíku proud alfa paprsků. Toto byla první jaderná reakce přijatá v laboratoři - v důsledku toho byl kyslík vyroben z dusíku a jádra budoucnosti atomy vodíku, protony. Ale alfa paprsky se skládají z komplexních částic: kromě dvou protonů obsahují ještě dva neutrony. Neutronová hmotnost se téměř rovná hmotnost protonu a celková hmotnost alfa částice se získá poměrně pevný, aby se zničil pult-jádro a zlomit se od ní „kus“, co se stalo.

Tok pozitivních protonů byl odkloněn elektrickým polem, kompenzující jeho odchylku způsobenou gravitace. Při těchto experimentech nebylo těžké určit hmotnost protonu. Nejzajímavější však byla otázka, jaký je poměr hmoty protonu a elektronu. Hádanka byla okamžitě vyřešena: hmotnost protonu přesahuje hmotnost elektronu o něco více než 1836 krát.

Takže zpočátku byl model atomu podle Rutherforda považován za komplex elektronů a protonů se stejným počtem protonů a elektronů. Velmi brzy se ovšem ukázalo, že primární jaderný model zcela neopisuje všechny pozorované účinky na interakce elementárních částic. Teprve v roce 1932 James Chadwick potvrdila hypotézu dalších částic v jádru. Byly nazývány neutrony, neutrální protony, tk. neměli obvinění. Tato okolnost způsobuje jejich větší penetrační sílu - nevyvíjejí energii na ionizaci protichůdných atomů. Neutronová hmota je docela nevýznamně větší než hmotnost protonů - pouze více než 2,6 hmotnostních elektronů.

Chemické vlastnosti látek a sloučenin, které jsou vytvořeny podle tohoto prvku určena počtem protonů v jádru atomu. V průběhu doby, potvrdil účast protonu v silné a další základní interakce: elektromagnetické, gravitační a slabé. Tak, a to navzdory skutečnosti, že náboj neutronu v režimu offline, se silnými protonů a neutronů interakcí je považováno jako elementární částice nukleonu v různých kvantových stavů. Část podobnosti chování těchto částic je vzhledem k tomu, že hmotnost neutronu je jen velmi málo liší od hmotnosti protonu. stabilita proton umožňuje použití předem urychluje na vysokou rychlostí, jako bombardujících částic pro jaderné reakce.