Massen av nøytronet, proton, elektron - som har til felles?

Som det skjer bare møte med en ukjent gjenstand, så det er sikkert å merkantile-verdslig spørsmålet - og hvor mye den veier. Men hvis dette er ukjent - en elementærpartikkel, hva så? Og ingenting, gjenstår spørsmålet: Hva er massen til partikkelen. Hvis noen er engasjert i å telle kostnadene ved menneskeheten til å tilfredsstille sin nysgjerrighet for å studere mer presist måle massene av elementærpartikler, så ville vi vite at, for eksempel, nøytron massen i kilo med fantastisk antall nuller etter komma, kostnadsmenneskeheten dyrere enn den dyreste konstruksjon med samme antall nuller før desimaltegnet.

Det hele startet veldig tilfeldig: i laboratoriet ledet av J. Dzh.Tomsonom i 1897 gjennomført studiet av katodestråler .. Resultatet ble bestemt ved hjelp av en universalkonstant av universet - forholdet mellom elektronmassen til ladningsforhold. Før bestemmelse av massen av en elektron er nesten her - å bestemme dens ladning. Etter 12 år, Robert Millikan var i stand til å gjøre det. Han eksperimentert med å falle i det elektriske felt av oljedråper, og han var i stand til ikke bare til å balansere vekten av verdien i feltet, men også for å gjøre de nødvendige målinger og ekstremt tynne. Deres resultat - den numeriske verdien av massen til elektronet:

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

På denne tiden, og studier av strukturen av atomkjernen, som har vært i forkant Ernest Rutherford. Det var han som, se spredningen av ladede partikler, har foreslått en modell av atom, med den ytre elektronskall og den positive kjernen. Partikkelen, som i den planet atom-modellen har vært foreslått rolle kjernen enkleste atombombardement oppnås ved en nitrogenstrøm på alfa-stråler. Dette var den første kjernereaksjonen oppnådd i laboratoriet - det resultat som oppnås fra nitrogen og oksygen kjerner fremtidig hydrogenatomer, disse protoner. Imidlertid alfastråler består av komplekse partikler som i tillegg av to protonene de inneholder to ekstra nøytron. Neutron massen nesten lik massen av proton og den samlede vekt av alfa-partikkel, fast stoff blir oppnådd ganske for å ødelegge kjernen og telleren til å chip bort "stykke", og det har skjedd.

Strømnings positive protoner avbøyes av et elektrisk felt, som kompenserer dens avbøyning forårsaket av tyngdekraften. I disse eksperimenter for å bestemme massen av et proton er ikke vanskelig. Men det mest interessante var spørsmålet om hva slags forhold er massen av et proton og et elektron. Riddle ble umiddelbart løst: protonet masse overskrider massen av elektronet litt mer enn 1836 ganger.

Således, i første omgang, atomet modellen antas av Rutherford som elektron-proton sett med det samme antall protoner og elektroner. Men snart viste det seg at den primære kjernefysiske modellen ikke helt beskrive alle de observerte effekter på interaksjoner av elementærpartikler. Bare i 1932, Dzheyms Chedvik bekrefter hypotesen av ytterligere partikler i kjernen. De ble kalt nøytroner, protoner nøytral, siden de ikke har en kostnad. Det er dette faktum som forårsaker deres mer gjennomtrengende - de trenger ikke bruke så mye energi på ionisering kolliderer atomene. Neutron masse bare litt høyere enn den protonmasse - totalt ca. 2,6 elektronmasser mer.

De kjemiske egenskaper av materialer og forbindelser som dannes ved dette element, bestemt av antall protoner i kjernen i atomet. Over tid, det bekreftet deltakelse av protonet i den sterke og den andre fundamentale interaksjoner: elektro, tyngde og svake. Således, til tross for det faktum at ladningen av det nøytron frakoblet, med sterke proton og nøytron- interaksjoner anses som en elementærpartikkel nukleon i forskjellige kvante tilstander. En del av likheten av oppførselen til disse partiklene er på grunn av det faktum at massen av nøytronet er meget lite forskjellig fra massen av proton. proton stabilitet gjør bruk av pre-akselererende til høye hastigheter, som bombarderer partikler for kjernereaksjoner.