המסה של נויטרונים, פרוטונים, אלקטרונים - כי יש מכנה משותף?

כפי שזה קורה רק להיפגש עם חפץ לא ידוע, כך יש להקפיד שאלת מרכנתיל-ארצי - וכמה זה שוקל. אבל אם זה אינו ידוע - חלקיק יסודי, אז מה? ושום דבר, נשאלת השאלה: מהי המסה של החלקיקים. אם מישהו עוסק לספור את העלויות שנגרמו אנושות כדי לספק את סקרנותו ללמוד בצורה מדויקת יותר למדוד המסה של חלקיקים יסודיים, אז היינו יודע, למשל, מסת ניטרון קילו עם מספר עוצר נשימה של אפסים אחרי הנקודה העשרונית, אנושות עלות יקרה יותר מ הבנייה היקרה ביותר עם מספר זהה של אפסים לפני הנקודה העשרונית.

הכל התחיל מאוד כלאחר: במעבדה בראשות ג'יי Dzh.Tomsonom ב 1897 שערך את המחקר של קרן קתודה .. התוצאה נקבעה על ידי קבוע אוניברסלית של היקום - היחס בין מסת האלקטרון לחייב יחס. לפני קביעת המסה של אלקטרון הוא כמעט כאן - כדי לקבוע את החיוב. אחרי 12 שנים, רוברט מיליקן היה מסוגל לעשות את זה. הוא ערך ניסויים נופל בתחום החשמלי של טיפות שמן, והוא היה מסוגל לא רק כדי לאזן את המשקל של הערך של השדה, אלא גם כדי להפוך את המידות הדרושות ורזה מאוד. התוצאה שלהם - הערך המספרי של המסה של האלקטרון:

לי = 9,10938215 (15) * 10-31kg.

בשלב זה, ומחקרים של מבנה של גרעין האטום, אשר כבר חלוץ ארנסט רתרפורד. הוא היה זה, צופה הפיזור של חלקיקים טעונים, הציע מודל של האטום עם קליפת האלקטרון החיצונית ואת הגרעין החיובי. החלקיק, אשר המודל האטומי פלנטרית הוצע גרעין תפקיד פשוט הפגזה אטומה מתקבל על זרימת חנקן של אלפא-קרני. זו הייתה התגובה הגרעינית הראשונה שהושגה במעבדה - התוצאה שלה המתקבל גרעיני חנקן וחמצן בעתיד אטום מימן, פרוטונים אלה. עם זאת, קרניים אלפא מורכב מחלקיקים מורכבים תוספת של שני פרוטונים הם מכילים שני ניטרונים נוספים. ניוטרון המוני כמעט שווה המסה של הפרוטון ואת המשקל הכולל של די מתקבל מוצק חלקיקי אלפא כדי להשמיד את הליבה שכנגד לכרסם "חתיכה", וכי קרו.

זרימה פרוטונים חיוביים מוסח על ידי שדה חשמלי, מפצה הסטייה שלה הנגרמת על ידי כוח הכבידה. בניסויים אלה כדי לקבוע את המסה של פרוטון היא לא קשה. אבל הכי מעניין היה בשאלה איזה סוג של יחסים הן מסה של פרוטון אלקטרון. החידה נפתרה מייד: מסת הפרוטון עולה על המונית של אלקטרון קצת יותר מ 1836 פעמים.

לכן, בתחילה, מודל האטום שנוטל על Rutherford כמו סט אלקטרון-פרוטון עם אותו מספר של פרוטונים ואלקטרונים. עם זאת, בקרוב מאוד התברר כי המודל הגרעיני העיקרי אינו מלא לתאר את כל התופעות שנצפו על האינטראקציות של חלקיקים יסודיים. רק ב 1932, Dzheyms Chedvik אישר את ההשערה של חלקיקים נוספים בגרעין. הם נקראו נויטרונים, פרוטונים, נייטרלי, מאז לא היה להם מטען. זוהי עובדה זו גורמת מפוכחת יותר שלהם - הם לא מבלים האנרגיה שלהם על אטומים מתנגשים יינון. ניוטרון המונית רק מעט גבוה יותר מאשר מסת פרוטון - סך של כ 2.6 ההמונים אלקטרונים יותר.

התכונות הכימיות של חומרים ותרכובות אשר נוצרות על ידי אלמנט זה, נקבע לפי מספר הפרוטונים בגרעין האטום. במשך זמן, בהשתתפות אשרה של הפרוטון ב- החזק ואת כוחות יסוד האחרים: אלקטרומגנטיים, הכבידו וחלשים. לפיכך, על אף העובדה כי הממונה על מחובר הנויטרונים, עם אינטראקציות פרוטונים ו ניטרונים חזקים נחשב נוקליאון חלקיקים יסודי מצבי קוונטיים שונים. חלק הדמיון של ההתנהגות של חלקיקים אלה הוא בשל העובדה כי המסה של הנויטרונים היא מעט שונה מאוד מן המסה של הפרוטון. יציבות פרוטון מאפשרת שימוש טרום מאיץ למהירויות גבוהות, כמו חלקיקי הפצצה לתגובות גרעיניות.