המסה של הנויטרונים, הפרוטונים, אלקטרונים - שיש לנו במשותף?

click fraud protection

קורה ברגע להיפגש עם אובייקט לא ידוע, ולכן יש בהחלט מרכנתיל, שאלה יומיומית - כמה זה שוקל.אבל אם זה לא ידוע - חלקיק יסודי, אז מה?ושום דבר, נשאל השאלה: מהי המסה של החלקיק.אם מישהו עוסק בספירת העלויות על ידי האנושות כדי לספק את סקרנותו במחקר, לייתר דיוק מדידה המוני חלקיקים יסודיים, למדנו כי, למשל, מסת הנויטרונים בקילו עם מספר עוצר נשימה של אפסים אחרי הנקודה העשרונית, אנושות עלות יקרה יותרמ הבנייה יקרה ביותר עם אותו המספר של אפסים לפני הנקודה העשרונית.

הכל התחיל מאוד כבדרך אגב: ג 'בראשותו במעבדה Dzh.Tomsonom בשנת 1897 בוצעו המחקר של קרני קתודה..התוצאה כבר נקבעה לקבוע האוניברסלי של היקום - היחס בין מסת האלקטרון לתשלומו.לפני קביעת המסה של האלקטרון נותר מעט מאוד - כדי לקבוע תשלום שלה.אחרי 12 שנים, רוברט מיליקן היה מסוגל לעשות את זה.הוא ערך ניסויים בנפילת טיפות בשדה החשמלי של שמן, והוא הצליח לא רק כדי לאזן את המשקל של הערך של השדה, אלא גם כדי להפוך את המידות הדרושות ודקות מאוד.התוצאה שלהם - הערך המספרי של המסה של האלקטרון:

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

בשלב זה, ומחקרים של מבנה גרעין האטום, שהיה חלוץ ארנסט רתרפורד.הוא היה זה שצפה בפיזור של חלקיקים טעונים, הציע מודל של האטום עם קליפת אלקטרונים החיצונית והגרעין החיובי.החלקיקים, אשר במודל פלנטריים של האטום הוצע התפקיד של אטום הפשוט ליבה, הושגו על ידי מפציצים את זרם חנקן של קרני אלפא.זה היה התגובה הגרעינית הראשונה שהתקבלה במעבדה - בתוצאה שלה היה מתקבל מגרעיני חנקן וחמצן של אטומי המימן של העתיד, הנקרא פרוטונים.עם זאת, אלפא-קרני מורכבת מחלקיקים מרוכבים: בנוסף לשני פרוטונים שהם מכילים שני ניטרונים.המסה של הנויטרונים היא כמעט שווה למסה של הפרוטון והמסה הכוללת של חלקיקי אלפא הופכת מוצק לחלוטין כדי להרוס נגד הליבה ולהתנתק מזה "חתיכה" של מה שקרה.זרם

של פרוטונים חיוביים מוסח על ידי שדה חשמלי כדי לפצות על סטייתה נגרמה על ידי כוח הכבידה.בניסויים אלה כדי לקבוע את המסה של פרוטון היא לא קשה.אבל הכי המעניין היה השאלה של מה הם היחס בין המסה של הפרוטון והאלקטרון.החידה נפתרה מייד: מסת הפרוטון עולה המסה של אלקטרון קצת יותר מ1,836 פעמים.

אז, במקור, המודל של האטום הניח על ידי רתרפורד כאלקטרון הפרוטון-להגדיר עם אותו המספר של פרוטונים ואלקטרונים.עם זאת, בקרוב מאוד התברר שהמודל הגרעיני העיקרי אינו מתאר באופן מלא את כל ההשפעות שנצפו על האינטראקציות של חלקיקים יסודיים.רק בשנת 1932, ג'יימס צ'דוויק אישר את ההשערה של חלקיקים נוספים בגרעין.הם נקראו ניטרונים, פרוטונים, ניטראליים, כילא היה להם תשלום.תנאי זה מוביל ליכולת החודרת הגדולה שלהם - הם לא מבלים את האנרגיה שלהם באטומי יינון התנגשות.המסה של הנויטרונים רק מעט גדול יותר מהמסה של פרוטון - כולל של המונים על 2.6 אלקטרון יותר.תכונות כימיות

של חומרים ותרכובות שנוצרות על ידי אלמנט זה נקבעות על ידי מספר הפרוטונים בגרעין שלה.במשך זמן, זה אישר את השתתפותם של הפרוטונים בחזקים ואינטראקציות בסיסיות האחרות: אלקטרומגנטית, הכבידה וחלשות.באותו הזמן, על אף עובדה שהתשלום של הנויטרונים נעדר באינטראקציות חזקות הפרוטון והנויטרון נחשבים נוקליאון חלקיקים יסודי במצבים קוונטיים שונים.חלק מהדמיון של התנהגותם של החלקיקים אלה הוא בשל העובדה שהמסה של הנויטרונים היא קטנה מאוד שונה מהמסה של הפרוטון.היציבות של הפרוטון מאפשרת שימוש בטרום מואץ למהירויות גבוהות, כמו חלקיקי ההפצצה לתגובות גרעיניות.