Ядра атомов каждого химического вещества включают протоны и нейтроны. Они представляют собой мельчайшие частицы. При этом далеко не каждому человеку известно, кто именно открыл протон. Это сделал знаменитый физик Эрнест Резерфорд. Свои эксперименты исследователь проводил в первой половине прошлого века. Благодаря его работам ученым удалось приблизиться к использованию ядерной энергетики.
Строение атома
Любое вещество включает молекулы, которые состоят из атомов. Несмотря на то, что число разных молекул весьма велико, все они формируются ограниченным числом составляющих. Их количество составляет около 100. В структуру каждого входит ядро, которое включает протоны и нейтроны. При этом вокруг него крутятся электроны, которые обладают отрицательным электрическим зарядом. По знаку он противоположен ядерному заряду.
Чтобы лучше понять структуру, можно рассмотреть ее на примере воды. В капле, диаметр которой составляет 4 миллиметра, присутствует 1015 молекул. Каждая молекула воды включает 3 атома. Она содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода. При этом в атом кислорода входит ядро, которое формируется из 8 протонов и такого же количества нейтронов. Также тут присутствует электронная оболочка, которая состоит из 8 электронов. При этом у многих людей возникает вопрос, когда были открыты эти элементы.
Открытие протона
Автором этого открытия считается известный новозеландский исследователь Эрнест Резерфорд. Когда же это случилось? В первой половине прошлого века исследователь создал планетарную модель атомной структуры, в которой большая часть сконцентрирована в центре. Такую гипотезу ученый выдвинул после исследования опытов Эрнеста Марсдена и Ганса Гейгера, в которых ученые проводили бомбардирование золотой пластинки альфа-частицами.
В 1918 году Резерфорд сам осуществил опыты, направленные на изучение взаимодействия азота и альфа-частиц. В своих опытах исследователь изучал испускание ядер водорода и сделал вывод, что они являются своего рода кирпичиками для остальных ядер. Таким образом Резерфорд открыл протон.
В скором времени удалось установить, что ядерная масса этого компонента существенно превосходила общую массу протонов атома. Таким образом Резерфорд выдвинул предположение, что в структуре атомного ядра присутствует еще некоторый тяжелый элемент без заряда. Им стал нейтрон, который удалось выявить позже.
Как люди узнали про нейтроны
Резерфорду не удалось обнаружить нейтрон экспериментальным путем, однако он предполагал его существование. Выявить эти частицы удалось британскому исследователю Джеймсу Чедвику. Это случилось в 1932 году. Он провел эксперимент, во время которого осуществлял бомбардирование атомов бериллия высокоэнергетическими альфа-частицами. Вследствие ядерной реакции из бериллия выделялась составляющая, которая впоследствии получила название нейтрона. Спустя 3 года Чедвику дали за это открытие Нобелевскую премию.
По массе он практически не отличается от протона. Но эта частица не имеет заряда и считается нейтральной. При этом нейтрон может провоцировать деление тяжелых ядер. В силу отсутствия ядра нейтрон способен беспрепятственно проходить через высокий кулоновский барьер и попадать в ядро.
Для рассматриваемых частиц характерны квантовые характеристики. Это означает, что они способны демонстрировать характеристики волн и частиц. Нейтронное излучение применяют в медицинских целях. Повышенная проникающая способность дает возможность излучению ионизировать злокачественные опухоли и обнаруживать их. Частицы при этом характеризуются сравнительно небольшой энергией.
Нейтрон считается нестабильной частицей. Продолжительность ее жизни составляет примерно 900 секунд. После этого частица распадается.
Открытие протона стало важным достижением в научной сфере. Его автором считается известный новозеландский ученый Эрнест Резерфорд. Несколько позже Джеймсу Чедвику удалось обнаружить еще один важный элемент – нейтрон.
Похожие записи:
Кто первым открыл атом, когда придумали и доказали теорию – история
Кто открыл клеточное ядро и когда его обнаружили – история изучения
Кто и когда открыл ДНК, история создания модели молекулы и ее расшифровки
Кто первым и когда открыл существование клетки – история создания
Кто открыл планету Уран и когда о ней узнали – история изучения
Кто из ученых и когда впервые открыл явление радиоактивности – история
Кто и когда открыл периодический закон химических элементов – история создания
Кто и когда открыл микробиологию – история возникновения и развития науки