Protón poplatok - base hodnota fyziky elementárnych častíc

Ak ste oboznámení so štruktúrou atómu, pravdepodobne viete, že atóm akéhokoľvek prvku sa skladá z troch typov elementárnych častíc: protóny, elektróny, neutróny. Protóny v kombinácii s neutrónmi tvoriť jadro chemického prvku. Vzhľadom k tomu, náboj protónu je kladný, jadro je vždy kladne nabitá. Elektrický náboj atómového jadra kompenzovaný oblak obklopujúce ďalšie elementárne častice. Záporne nabitý elektrón - to je súčasť, atómy, ktoré stabilizuje náboj protónu. V závislosti na tom, koľko elektrónov obklopuje jadro, tento prvok môže byť buď elektricky neutrálne (v prípade rovnakého počtu protónov a elektrónov v atóme), alebo mať kladný alebo záporný náboj (v prípade nedostatku alebo prebytok elektrónov, v tomto poradí). prvok atóm nesúci určitý náboj, nazvaný ion.

Je dôležité si uvedomiť, že sa jedná o počet protónov sú určené vlastnosťami prvkov a ich postavenie v periodickej tabuľke to. D. I. Mendeleev. Obsiahnuté v jadre neutróny nemajú žiadny náboj. Vzhľadom na to, že hmotnosť neutrónu a protónu korelovala a prakticky navzájom rovnaké, a hmotnosť elektrónu je zanedbateľný v porovnaní s nimi (v roku 1836 krát menšia ako hmotnosť protónu), počet neutrónov v jadre má veľmi dôležitú úlohu, a to určuje stabilitu systém a rýchlosť rozpadu rádioaktívnych jadier. Obsah neutrónu je určená izotopom (odroda) prvku.

Avšak, v dôsledku nesúladu masy nabitých častíc, protóny a elektróny majú rôzne špecifické náboj (táto hodnota bola určená pomerom elementárnych častíc náboja k jeho hmotnosti). V dôsledku toho sa podiel protónovej náboja je 9.578756 (27) x 107 C / kg proti -1.758820088 (39) pri 1011 × elektrónov. Vzhľadom k vysokej špecifickej hodnoty nabíjania voľných protónov nemôže existovať v kvapalnom médiu: dávajú hydratáciu.

Hmotnosť a náboj protónu - určitom rozsahu, ktorý bol schopný vytvoriť na začiatku minulého storočia. Kto z vedcov to urobil - jeden z najväčších - otvorenie dvadsiateho storočia? Už v roku 1913, Rutherford, na základe skutočnosti, že hmotnosti všetkých známych chemických prvkov je väčšia ako hmotnosť atómu vodíka na celočíselný počet časov, navrhol, že jadro atómu vodíka zahrnuté v jadre atóm akéhokoľvek prvku. O niečo neskôr Rutherford vykonaný experiment, pri ktorom študovali interakcie s dusíkom jadier častíc alfa. Ako výsledok experimentu z jadra atómu letel častice, ktorá Rutherford názvom "protón" (z gréckeho slova "Protos" - prvý), a navrhol, že to je jadro atómu vodíka. Predpokladom bola preukázaná experimentálne opakovanie tejto vedeckej skúsenosti v hmlovej komore.

Rutherford rovnaká hypotéza o existencii častice v atómového jadra bola vykonaná v roku 1920, ktorá sa rovná hmotnosti protónu, ale nesie žiadny elektrický náboj. Avšak, to nebolo možné detekovať túto časticu pre Rutherford. Ale v roku 1932, jeho žiak Chadwick experimentálne preukázal existenciu neutrónov v jadre - častice, ako sa očakávalo Rutherford, približne rovnako v protónovej hmoty. Detekovať neutróny bolo ťažké, pretože nemajú žiadny elektrický náboj, a teda neprichádza do interakcie s ďalšími jadrami. Nedostatok poplatku je vysvetlený vlastnosti neutrónov ako veľmi vysoké prenikavosť.

Protóny a neutróny sú viazané v atómovom jadre je veľmi silná sila. Teraz fyzika zbiehajú na myšlienke, že tieto dve základné jadrové častice sú veľmi podobné navzájom. Tak, že majú rovnakú chrbát a jadrové sily pôsobia na ne úplne rovnako. Jediný rozdiel - kladný náboj protónu, neutrónu rovnaký nemá žiadny náboj. Ale ako sa elektrický náboj v jadrovej interakcie nemá žiadny význam, možno ho považovať len za akési protónu štítku. Ak sa však zbaviť protónový elektrický náboj, bude strácať svoju individualitu.