Massan av neutron, proton, elektron - som har gemensamt?

click fraud protection

gång råkar träffa ett okänt objekt, så det finns definitivt merkantila, vardagliga fråga - hur mycket den väger.Men om det är det okända - en elementarpartikel, vad händer då?Och ingenting, återstår frågan: vad är partikelns massa.Om någon är engagerad i att räkna kostnaderna för mänskligheten för att tillfredsställa sin nyfikenhet i studien, närmare bestämt att mäta den stora massan av elementarpartiklar, har vi lärt oss att, till exempel, neutron massa i kilogram med en hisnande antal nollor efter decimalkommat, kostnads ​​mänsklighet dyrareän den dyraste konstruktion med samma antal nollor innan decimalkommat.

Det hela började väldigt nonchalant: J. nickade in Dzh.Tomsonom lab 1897 genomfördes studier av katodstrålerör..Resultatet har bestämts för den universella konstanten av universum - förhållandet mellan elektronens massa till dess laddning.Innan beslut fattas om massan av elektronen fortfarande väldigt lite - för att bestämma dess laddning.Efter 12 år, var Robert Millikan kunna göra det.Han experimenterade med fallande droppar i det elektriska fältet av olja, och han lyckades inte bara att balansera vikten av värdet av fältet, men också för att göra de nödvändigaste måtten och extremt tunn.Deras resultat - det numeriska värdet av massan av elektron:

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

Vid denna tid, och studier av strukturen hos atomkärnan, vilket har varit en pionjär Ernest Rutherford.Det var han tittar på spridningen av laddade partiklar, har föreslagit en modell av atomen med det yttre elektronskalet och positiva kärnan.Partikeln, vilket i planet modell av atomen erbjöds rollen av kärnan enklaste atom, erhölls genom att bombardera kväveström av alfastrålning.Det var den första kärnreaktionen erhölls i laboratoriet - i dess resultat erhölls från kväve- och syre kärnor av väteatomerna i framtiden, som kallas protoner.Emellertid alfastrålar består av kompositpartiklar: förutom de två protoner de innehåller två neutroner.Massan av neutron är nästan lika med massan av protonen och den totala massan av alfapartikel blir helt fast för att förstöra kontra kärnan och bryta sig loss från det "bit" av vad som hände.

ström av positiva protoner avlänkade av ett elektriskt fält för att kompensera för dess avvikelse som orsakas av tyngdkraften.I dessa experiment för att bestämma massan av en proton är inte svårt.Men det mest intressanta var frågan om vilka massförhållandet mellan protonen och elektronen.Riddle omedelbart lösas: protonmassa överstiger en massa på elektronen lite mer än 1836 gånger.

Så ursprungligen modell av atomen övertas av Rutherford som elektronproton in med samma antal protoner och elektroner.Men mycket snart visade det sig att den primära kärn modellen inte helt beskriva alla observerade effekterna på samspelet mellan elementarpartiklar.Endast 1932, James Chadwick bekräftade hypotesen av ytterligare partiklar i kärnan.De kallades neutroner, protoner, neutrala, eftersomde hade ingen kostnad.Denna omständighet leder till deras stora genomträngande förmåga - att de inte tillbringar sin energi på jonisering kolliderar atomer.Massan av neutron endast något större än massan av en proton - totalt cirka 2,6 elektronmassor mer.

kemiska egenskaper hos ämnen och föreningar som bildas genom detta element bestäms av antalet protoner i kärnan.Med tiden, bekräftade det deltagande protonen i den starka och de övriga grundläggande interaktioner: elektromagnetiska, gravitations- och svaga.Samtidigt, trots det faktum att ansvaret för neutronen är frånvarande i stark växelverkan protonen och neutronen betraktas som elementarpartikel nukleon i olika kvanttillstånd.En del av likheten av beteendet hos dessa partiklar beror på det faktum att massan av neutronen är mycket lite annorlunda från massan av protonen.Stabiliteten i protonen tillåter användning av pre-accelererade till höga hastigheter, eftersom bombarderande partiklar för kärnreaktioner.