La masse d'un neutron, d'un proton, d'un électron - qu'est-ce qui est commun?

Dès qu'il arrive de rencontrer l'inconnusujet, donc il est sûr à la question mercantile du monde - et combien il pèse. Mais si cette inconnue est une particule élémentaire, alors? Et rien, la question demeure: quelle est la masse de la particule. Si quelqu'un est engagé à compter les frais engagés par l'homme pour satisfaire sa curiosité pour étudier mesurer plus précisément les masses des particules élémentaires, alors nous savons que, par exemple, la masse de neutrons en kilogrammes avec un nombre époustouflant de zéros après la virgule, l'humanité coût plus cher que la construction le plus cher avec le même nombre de zéros avant la virgule.

Et tout a commencé très sans incident: en direction de J. Le laboratoire de J.Tomson en 1897 a mené des études sur les rayons cathodiques. En conséquence, une constante universelle pour l'univers a été déterminée - la valeur du rapport de la masse d'électrons à sa charge. Avant de déterminer la masse d'un électron, il reste très peu - pour déterminer sa charge. En 12 ans, Robert Milliken a réussi à le faire. Il a effectué des expériences avec des gouttes d'huile tombant dans le champ électrique, et il a réussi non seulement à équilibrer leur poids par la taille du champ, mais aussi à faire des mesures nécessaires et extrêmement délicates. Leur résultat est la valeur numérique de la masse d'électrons:

moi = 9 109 38215 (15) * 10-31 kg.

À ce moment, la recherchestructure du noyau atomique, où le pionnier était Ernest Rutherford. C'est lui qui, observant la dispersion des particules chargées, a proposé un modèle atomique avec une enveloppe électronique externe et un noyau positif. Une particule, qui a été proposée dans le modèle planétaire de l'atome comme le noyau de l'atome le plus simple, a été obtenue en bombardant l'azote avec un courant alpha. C'était la première réaction nucléaire reçue dans le laboratoire - à la suite de cela, l'oxygène a été produit à partir de l'azote et les noyaux des futurs atomes d'hydrogène appelés protons. Cependant, les rayons alpha sont constitués de particules complexes: en plus de deux protons, ils contiennent deux autres neutrons. La masse du neutron est presque égale à la masse du proton et la masse totale de la particule alpha s'avère assez solide pour détruire le contre-noyau et en séparer une «pièce», ce qui est arrivé.

Le flux de protons positifs déviéchamp électrique, compensant sa déviation causée par la gravité. Dans ces expériences, il n'était pas difficile de déterminer la masse du proton. Mais le plus intéressant était la question de la proportion de la masse d'un proton et d'un électron. L'énigme fut immédiatement résolue: la masse du proton dépasse la masse de l'électron un peu plus de 1836 fois.

Ainsi, initialement, le modèle de l'atome a été supposé,selon Rutherford, comme un complexe électron-proton avec le même nombre de protons et d'électrons. Cependant, très vite, il s'est avéré que le modèle nucléaire primaire ne décrit pas complètement tous les effets observés sur les interactions des particules élémentaires. Ce n'est qu'en 1932 que James Chadwick confirma l'hypothèse de particules supplémentaires dans le noyau. Ils ont été appelés neutrons, protons neutres, tk. ils n'avaient pas de frais. C'est cette circonstance qui provoque leur plus grand pouvoir de pénétration - ils ne dépensent pas leur énergie sur l'ionisation des atomes opposés. La masse de neutrons est tout à fait insignifiante plus grande que la masse de proton - seulement environ 2,6 masses d'électrons plus.

Les propriétés chimiques des substances et des composéssont formés par cet élément, sont déterminés par le nombre de protons dans le noyau de l'atome. Au fil du temps, la participation du proton dans les interactions fondamentales fortes et autres a été confirmée: électromagnétique, gravitationnelle et faible. Dans ce cas, malgré le fait qu'il n'y a pas de charge d'un neutron, dans les interactions fortes, le proton et le neutron sont traités comme une particule de nucléon élémentaire dans différents états quantiques. Une partie de la similitude dans le comportement de ces particules s'explique par le fait que la masse des neutrons diffère très peu de la masse du proton. La stabilité des protons permet de les utiliser, préalablement accélérés à des vitesses élevées, comme des particules bombardantes pour des réactions nucléaires.