Càrrega del protó - valor base física de partícules elementals

Si està familiaritzat amb l'estructura de l'àtom, vostè probablement sap que un àtom de qualsevol element es compon de tres tipus de partícules elementals: protons, electrons, neutrons. Els protons combinats amb neutrons per formar el nucli d'un element químic. Com la càrrega del protó és positiu, el nucli està sempre carregada positivament. La càrrega elèctrica d' nucli atòmic compensada núvol circumdant altres partícules elementals. L'electró carregat negativament - això és els àtoms components que estabilitza la càrrega d'un protó. Depenent de com molts electrons envolten el nucli, l'element pot ser ja sigui elèctricament neutre (en cas d'igual nombre de protons i electrons en l'àtom), o tenir una càrrega positiva o negativa (en cas d'escassetat o excés d'electrons, respectivament). àtom d'element que porta una certa càrrega, anomenada d'ions.

És important recordar que és el nombre de protons estan determinades per les propietats dels elements i la seva posició en la taula periòdica ella. D. I. Mendeleeva. Continguda en els neutrons del nucli no tenen càrrega. A causa del fet que la massa del neutró i el protó correlacionada i pràcticament iguals entre si, i la massa de l'electró es compara insignificant a ells (el 1836 vegades menor que la massa d'un protó), el nombre de neutrons en el seu nucli té un paper molt important, a saber, determina l'estabilitat de sistema i la taxa de decaïment de radioactius nuclis. Contingut de la neutrons es determina per isòtop (varietat) de l'element.

No obstant això, a causa de la falta de coincidència de les masses de les partícules, protons i electrons carregats tenen diferents càrrec específic (aquest valor es determina per la relació de les partícules elementals de càrrega al seu pes). En conseqüència, la proporció de la càrrega de protons és 9,578756 (27) x 107 C / kg contra -1.758820088 (39) en × 1011 electrons. A causa dels alts valors de càrrega específiques de protons lliures no pot existir en un medi líquid: donen hidratació.

Massa i càrrega del protó - una magnitud específica, que eren capaços d'establir a principis del segle passat. Qui dels científics que ho va fer - un dels més grans - l'obertura del segle XX? De nou el 1913, Rutherford, basat en el fet que les masses de tots els elements químics coneguts és més gran que la massa d'un àtom d'hidrogen a un nombre enter de vegades, va suggerir que el nucli de l'àtom d'hidrogen inclòs en el nucli d'un àtom de qualsevol element. Una mica més tard Rutherford va dur a terme un experiment en el qual va estudiar la interacció amb partícules alfa nuclis de nitrogen. Com a resultat de l'experiment des del nucli d'un àtom va volar partícula que Rutherford diu "protó" (de la paraula "protos" gregues - la primera) i va suggerir que és el nucli de l'àtom d'hidrogen. La suposició s'ha demostrat experimentalment en la repetició d'aquesta experiència científica a la cambra de boira.

Rutherford mateixa hipòtesi de l'existència de la partícula en el nucli atòmic es va fer el 1920, que és igual a la massa del protó, però porta la càrrega elèctrica que no. No obstant això, no va ser possible detectar aquesta partícula a Rutherford. No obstant això, en 1932, el seu alumne Chadwick va demostrar experimentalment l'existència de neutrons en el nucli - partícules com es va predir Rutherford, aproximadament iguals en la massa del protó. Detectar neutrons era difícil perquè no tenen càrrega elèctrica i, per tant, no entra en interacció amb altres nuclis. La manca de càrrega s'explica per les propietats de neutrons com un molt alt poder de penetració.

Els protons i els neutrons estan units al nucli atòmic és força molt forta. Ara la física convergeixen en la idea que aquestes dues partícules nuclears bàsiques són molt similars entre si. Per tant, tenen la mateixa volta, i les forces nuclears actuen sobre ells absolutament igual. L'única diferència - la càrrega positiva del protó, neutró mateixa no té càrrega. Però a mesura que la càrrega elèctrica en les interaccions nuclears no té sentit, només pot ser considerat com una espècie d'etiqueta de protons. Si, però, privar la càrrega elèctrica de protons, va perdre la seva individualitat.