Neutrono, protono, elektrono masė - kas yra paplitusi?

Kai tik atsitiks susitikti su nežinomudalykas, todėl būtinai yra komercinis kasdienis klausimas - ir kiek jis sveria. Bet jei šis nežinomas yra elementarioji dalelė, kas tada? Bet nieko, klausimas išlieka tas pats: kokia yra šios dalelės masė. Jei kas nors užsiima skaičiuoti išlaidas, patirtas žmonijos patenkinti savo smalsumą mokytis tiksliau išmatuoti elementariųjų dalelių masės, tada mes turėtume žinoti, kad, pavyzdžiui, neutronų masė kilogramais su kvapą gniaužiančiu skaičiumi nuliai po kablelio, išlaidų žmonijos brangesnis nei brangiausia statyba su tokiu pat skaičiumi nulių kableliais.

Ir viskas prasidėjo labai netikėtai: J. kryptimi. J.Tomsono laboratorija 1897 m. Atliko katodinių spindulių tyrimus. Kaip rezultatas, nustatyta universali visatos konstanta - elektronų masės santykis su jo įkrova. Prieš nustatant elektronų masę, jis vis dar yra labai mažas - nustatyti jo krūvį. Per 12 metų Robert Milliken sugebėjo tai padaryti. Jis atliko eksperimentus su lašais aliejaus, patenkančiais į elektrinį lauką, ir jam pavyko ne tik subalansuoti savo svorį pagal lauko dydį, bet ir atlikti reikiamus ir ypač subtilius matavimus. Jų rezultatas yra skaitinė elektronų masės vertė:

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

Iki to laiko, moksliniai tyrimaiAtominio branduolio struktūra, kur pirmasis buvo Ernestas Rutherfordas. Tai buvo tas, kuris, pastebėjęs įkrautų dalelių sklaidą, pasiūlė atomo modelį su išoriniu elektroniniu apvalkalu ir teigiamu branduoliu. Dalelė, kuri buvo pasiūlyta atominio planetinio modelio kaip paprasčiausio atomo branduolio, buvo sukurta bombarduojant azotą su alfa spindulių srautu. Tai buvo pirmoji branduolinė reakcija, gauta laboratorijoje - dėl to deguonį pagamino iš azoto ir būsimų vandenilio atomų branduolių, vadinamų protonais. Tačiau alfa spinduliai susideda iš sudėtingų dalelių: be dviejų protonų jie turi dar du neutronus. Neutronio masė yra beveik lygi protono masei, o bendra alfa dalelių masė pasirodė esanti gana kieta, kad būtų sunaikinta priešinį branduolį ir atskirta nuo jo "gabalas", kuris įvyko.

Teigiamų protonų srautas nukrypoelektrinis laukas, kompensuojantis jo nukrypimą, kurį sukelia sunkio jėga. Šiuose eksperimentuose nebuvo sunku nustatyti protono masę. Tačiau įdomiausia buvo klausimas, kokia proporcija yra protono ir elektrono masė. Mįslė buvo iš karto išspręsta: protono masė viršija elektronų masę šiek tiek daugiau nei 1836 kartus.

Taigi iš pradžių buvo manoma, kad atomo modelis yrapagal Rutherfordą kaip elektronų-protonų kompleksą su tuo pačiu protonų ir elektronų skaičiumi. Tačiau labai greitai pasirodė, kad pirminis branduolinis modelis nevisiškai apibūdina visą pastebėtą elementariųjų dalelių sąveiką. Tik 1932 m. Jamesas Chadwikas patvirtino hipotezę apie papildomas daleles šerdyje. Jie vadinami neutronais, neutraliais protonais, tk. jie neturėjo mokesčio. Būtent tokia aplinkybė sukelia jų didesnę įsiskverbiančią galią - jos nepraleidžia energijos priešinančių atomų jonizavimui. Neutronų masė yra gana nereikšmingai didesnė už protonų masę - tik apie 2,6 elektronų masės.

Cheminės medžiagos ir junginiai, kuriesusiformuoja šis elementas, yra nustatomi protonų skaičiaus branduolyje. Laikui bėgant, patvirtinta protono dalyvavimas stipriose ir kitose esminėse sąveikose: elektromagnetinis, gravitacinis ir silpnas. Šiuo atveju, nepaisant to, kad nėra neutrono uždegimo, stiprios sąveikos protonas ir neutronas yra traktuojami kaip elementarioji nukleonų dalelė skirtingose ​​kvantinėse būsenose. Dalis šių dalelių elgesio panašumo paaiškinama tuo, kad neutronų masė labai mažai skiriasi nuo protono masės. Protonų stabilumas leidžia juos naudoti, anksčiau pagreitinus dideliems greičiams, kaip bombarduojančias branduolinių reakcijų daleles.