Proton naboj je osnovna vrijednost fizike elementarnih čestica

Ako ste upoznati s strukturom atoma, vjerojatno znate da atom bilo kojeg elementa sastoji se od tri vrste elementarnih čestica: protona, elektrona, neutrona. Protoni u kombinaciji s neutronima tvore atomsku jezgru kemijski element.

sadržaj

Budući da naboj protona je pozitivan, atomska jezgra je uvijek pozitivno napunjena. Električno napunjeno atomske jezgre nadoknađuje okolni oblak drugih elementarne čestice. Negativno nabijen elektron je ona komponenta atoma koji stabilizira naboj protona. Ovisno o tome koliko elektroni okružuju jezgru, element može biti električki neutralna (u slučaju jednakog broja protona i elektrona u atomu) ili imati pozitivan ili negativan naboj (u slučaju nedostatka ili viška elektrona, respektivno). Atoma elementa koji nosi određenu naboj naziva se ion.

Važno je zapamtiti da broj protona određuje svojstva elemenata i njihov položaj u periodičnoj tablici. D. I. Mendelejev. Neutroni sadržani u atomskoj jezgri nemaju nikakvih troškova. Zbog činjenice da neutronska masa i protoni su korelirani i praktički jednaki jedan drugome, a elektronska masa je zanemarivo malena u usporedbi s njima (1836 puta manje protonska masa), tada broj neutrona u jezgri atoma igra vrlo važnu ulogu, i to: određuje stabilnost sustava i brzinu propadanje radioaktivnog jezgre. Izotop (vrsta) elementa određen je sadržajem neutrona.

Međutim, s obzirom na neusklađenost mase nabijenih čestica, protona i elektrona imaju različite specifične naboj (ova vrijednost se određuje omjer elementarnih čestica naplate svoje težine). Prema tome, specifična naboj protona je 9.578756 (27) middot-107 C / kg protiv -1.758820088 (39) middot-1011 u elektrona. Zbog visoke vrijednosti specifičnog naboja, slobodni protoni ne mogu postojati u tekućim medijima: oni su podložni hidrataciji.

Masa i naboja protona su specifične vrijednosti koje bi se mogle ustanoviti početkom prošlog stoljeća. Tko je od znanstvenika to učinio - jedno od najvećih - otkriće dvadesetog stoljeća? 1913, Rutherford, temelji se na činjenici da su mase svih poznatih kemijskih elemenata veći od mase atoma vodika na cijeli broj puta, predlaže se da jezgra vodikovog atoma uključeni u jezgri atoma bilo kojeg elementa. Nešto kasnije Rutherford je proveo eksperiment u kojem je proučavao interakciju jezgri dušikovog atoma s alfa česticama. Kao rezultat pokusa s jezgre atoma odletio čestica koje Rutherford nazivom „proton” (od grčkih riječi „protosa” - prvi) i ukazuju da se jezgra s vodikovim atomom. Pretpostavka je eksperimentalno dokazana tijekom provođenja ovog znanstvenog eksperimenta u Wilsonovoj komori.

Rutherford ista hipoteza o postojanju čestice u atomskoj jezgri je napravljen 1920. godine, koja je jednaka masi protona, ali nosi bez električnog naboja. Međutim, Rutherford nije mogao otkriti ovu česticu. No, u 1932, njegov učenik Chadwick eksperimentalno dokazao postojanje neutrona u jezgri - čestica kao što je predviđeno Rutherford, približno jednake u proton mase. Otkrivanje neutrona bilo je teže jer oni nemaju električni naboj i, prema tome, ne ulaze u interakcije s drugim jezgrama. Nedostatak naplate objašnjava ovu svojinu neutrona kao vrlo veliku penetracijsku moć.

Protoni i neutroni vezani su u atomskoj jezgri vrlo jakom interakcijom. Sada se fizičari slažu oko ideje da su ta dva osnovna nuklearna čestica vrlo slična jedna drugoj. Dakle, oni imaju jednaku leđa, a nuklearne snage djeluju na njih na isti način. Jedina je razlika u tome što je naboj protona pozitivan, neutron nema nikakve naplate. Ali budući da električna naboja u nuklearnim interakcijama nije važna, može se smatrati samo nekom vrstom protonske oznake. Ako oduzmemo protonski električni naboj, izgubit ćemo njegovu individualnost.

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan