Caj proton - nilai asas fizik zarah asas

Jika anda biasa dengan struktur atom, anda mungkin tahu bahawa atom sebarang unsur terdiri daripada tiga jenis zarah asas: proton, elektron, neutron. Proton digabungkan dengan neutron membentuk nukleus unsur kimia. Sejak tuduhan proton adalah positif, nukleus sentiasa bercas positif. Caj elektrik nukleus atom pampasan awan sekitar lain zarah asas. Elektron bercas negatif - ini adalah atom komponen yang menstabilkan tuduhan proton. Bergantung kepada berapa banyak elektron mengelilingi nukleus, elemen yang berkenaan sama ada elektrik neutral (dalam kes jumlah yang sama proton dan elektron dalam atom), atau mempunyai cas positif atau negatif (dalam kes kekurangan atau elektron berlebihan, masing-masing). atom unsur yang mengandungi caj tertentu, yang dipanggil ion.

Adalah penting untuk ingat bahawa ia adalah bilangan proton ditentukan oleh sifat-sifat unsur-unsur dan kedudukan mereka dalam jadual berkala ia. D. I. Mendeleeva. Yang terkandung dalam nukleus neutron tidak mempunyai cas. Kerana kenyataan bahawa jisim neutron dan proton berkait rapat dan boleh dikatakan sama dengan satu sama lain, dan jisim elektron berbanding diabaikan kepada mereka (pada tahun 1836 kali kurang daripada jisim proton a), bilangan neutron dalam nukleus yang mempunyai peranan yang sangat penting, iaitu, menentukan kestabilan sistem dan kadar pereputan radioaktif nukleus. Kandungan neutron ditentukan oleh isotop (pelbagai) unsur.

Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ketidakpadanan orang ramai daripada zarah bercas, proton, dan elektron mempunyai cas tertentu yang berbeza (nilai ini adalah ditentukan oleh nisbah yang zarah asas percuma kepada berat). Akibatnya, sebahagian caj proton adalah 9.578756 (27) x 107 C / kg terhadap -1,758820088 (39) di × 1011 elektron. Oleh kerana nilai caj tertentu yang tinggi proton bebas tidak boleh wujud dalam media cecair: mereka memberi penghidratan.

Massa dan menjaga proton - magnitud tertentu, yang telah dapat mewujudkan pada awal abad yang lalu. Yang saintis melakukannya - salah satu yang terbesar - pembukaan abad kedua puluh? Kembali pada tahun 1913, Rutherford, berdasarkan fakta bahawa rakyat jelata semua unsur-unsur kimia yang dikenali adalah lebih besar daripada jisim atom hidrogen kepada nombor integer kali, mencadangkan bahawa nukleus atom hidrogen termasuk dalam nukleus atom sebarang unsur. Agak lewat Rutherford menjalankan uji kaji di mana belajar interaksi dengan zarah alfa nitrogen nukleus. Hasil daripada eksperimen daripada nukleus atom terbang zarah yang Rutherford dipanggil "proton" (dari perkataan Yunani "protos" - yang pertama) dan mencadangkan bahawa ia adalah nukleus atom hidrogen. andaian telah dibuktikan secara eksperimen dalam ulangan pengalaman saintifik ini dalam kebuk awan.

hipotesis Rutherford sama kewujudan zarah dalam nukleus atom telah dibuat pada tahun 1920, yang adalah sama dengan jisim proton, tetapi tidak membawa caj elektrik. Walau bagaimanapun, ia tidak mungkin untuk mengesan zarah ini kepada Rutherford. Tetapi pada tahun 1932, muridnya Chadwick eksperimen membuktikan kewujudan neutron dalam nukleus - zarah Rutherford meramalkan, lebih kurang sama dalam jisim proton. Mengesan neutron adalah sukar kerana mereka tidak mempunyai cas elektrik dan, dengan itu, tidak datang ke dalam interaksi dengan nukleus lain. Kekurangan caj dijelaskan oleh sifat-sifat neutron sebagai kuasa menembusi yang sangat tinggi.

Proton dan neutron terikat dalam nukleus atom adalah kuasa yang sangat kuat. Sekarang fizik berkumpul pada idea bahawa kedua-dua zarah nuklear asas yang hampir sama dengan satu sama lain. Jadi, mereka mempunyai belakang yang sama, dan kuasa-kuasa nuklear bertindak ke atas mereka benar-benar sama. Satu-satunya perbezaan - Caj positif proton, neutron sama mempunyai tanpa dikenakan bayaran. Tetapi sebagai caj elektrik dalam interaksi nuklear tidak bermakna, ia hanya boleh dianggap sebagai sejenis label proton. Jika, bagaimanapun, menafikan caj elektrik proton, dia akan kehilangan keperibadian beliau.