Massen af ​​neutron, proton, elektron - som har til fælles?

click fraud protection

Når sker for at mødes med en ukendt genstand, så der er helt sikkert merkantile, dagligdags spørgsmål - hvor meget den vejer.Men hvis det er det ukendte - en elementarpartikel, hvad så?Og intet, spørgsmålet er: hvad er massen af ​​partiklen.Hvis nogen er engageret i at tælle de omkostninger, der er afholdt af menneskeheden til at tilfredsstille sin nysgerrighed i studiet, mere præcist at måle masserne af elementarpartikler, vi har lært, at for eksempel neutronen massen i kg med en betagende antal nuller efter kommaet, koste menneskeheden dyrereend den dyreste konstruktion med det samme antal nuller før kommaet.

Det hele begyndte meget henkastet: J. headede Dzh.Tomsonom laboratorium i 1897 blev gennemført studiet af katodestråler..Resultatet er blevet bestemt for den universelle konstant i universet - forholdet mellem elektron masse til sin ladning.Før bestemmelse af massen af ​​elektronen fortsat meget lidt - at bestemme dens ladning.Efter 12 år, Robert Millikan var i stand til at gøre det.Han eksperimenteret med faldende dråber i det elektriske felt af olie, og han formåede ikke blot at afbalancere vægten af ​​værdien af ​​feltet, men også at foretage de nødvendige målinger og ekstremt tyndt.Deres resultat - den numeriske værdi af massen af ​​elektronen:

mig = 9,10938215 (15) * 10-31kg.

På dette tidspunkt, og undersøgelser af strukturen i atomkernen, som har været en pioner Ernest Rutherford.Det var han ser spredningen af ​​ladede partikler, har opstillet en model af atomet med den ydre elektron skallen og den positive kerne.Partiklen, som i planetariske atommodel blev tilbudt rollen som kernen enkleste atom, blev opnået ved at bombardere nitrogenstrøm af alfa-stråler.Det var den første kernereaktion opnået i laboratoriet - i sin resultat blev opnået blandt nitrogen og oxygen kerner af hydrogenatomerne i fremtiden, kaldet protoner.Men alfastråler består af sammensatte partikler: Ud over de to protoner de indeholder to neutroner.Massen af ​​neutron er næsten lig med massen af ​​proton og den samlede masse af alfapartikel bliver helt fast for at ødelægge kontra-core og bryde væk fra det "stykke" af hvad der skete.

strøm af positive protoner afbøjet af et elektrisk felt til at kompensere for afvigelser forårsaget af tyngdekraften.I disse eksperimenter for at bestemme massen af ​​en proton er ikke svært.Men det mest interessante var spørgsmålet om, hvad er masseforholdet mellem protonen og elektronmikroskopi.Riddle blev straks løst: proton vægt overstiger massen af ​​elektronen lidt mere end 1836 gange.

Så oprindeligt, den model af atomet antaget af Rutherford som elektron-proton sæt med samme antal protoner og elektroner.Men meget snart viste det sig, at den primære nukleare model ikke helt beskrive alle observerede virkninger på samspillet mellem elementarpartikler.Kun i 1932, James Chadwick bekræftede hypotesen om yderligere partikler i kernen.De blev kaldt neutroner, protoner, neutrale, fordide havde ingen afgift.Denne omstændighed fører til deres store gennemtrængende evne - at de ikke bruger deres energi på ionisering kolliderende atomer.Massen af ​​neutron kun lidt større end massen af ​​en proton - i alt omkring 2,6 elektron masserne mere.

kemiske egenskaber af stoffer og forbindelser, der er dannet af dette element er bestemt af antallet af protoner i sin kerne.Over tid, det bekræftet deltagelse af proton i den stærke og de andre grundlæggende interaktioner: elektromagnetiske, tyngdekraften og svage.Samtidig, på trods af, at ansvaret for neutron er fraværende i stærke interaktioner proton og neutronstråling betragtes som elementarpartikel nucleon i forskellige kvantetilstande.En del af ligheden mellem adfærd af disse partikler skyldes det faktum, at massen af ​​neutron er meget lidt forskellig fra massen af ​​proton.Stabiliteten af ​​proton tillader brug af præ-accelereret til høje hastigheder, som bombarderer partikler til nukleare reaktioner.