Χρέωση πρωτονίου - τιμή βάσης φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων

Αν είστε εξοικειωμένοι με τη δομή του ατόμου, ίσως γνωρίζετε ότι ένα άτομο οποιουδήποτε στοιχείου αποτελείται από τρεις τύπους των στοιχειωδών σωματιδίων: πρωτόνια, ηλεκτρόνια, νετρόνια. Πρωτόνια σε συνδυασμό με νετρόνια για να σχηματίσουν τον πυρήνα ενός χημικού στοιχείου. Δεδομένου ότι το φορτίο του πρωτονίου είναι θετική, ο πυρήνας είναι πάντα θετικά φορτισμένο. Το ηλεκτρικό φορτίο του ατομικού πυρήνα αντισταθμίζεται νέφος περιβάλλει άλλων στοιχειωδών σωματιδίων. Το αρνητικώς φορτισμένο ηλεκτρόνιο - αυτό είναι το στοιχείο άτομα που σταθεροποιεί το φορτίο του ενός πρωτονίου. Ανάλογα με το πόσα ηλεκτρόνια περιβάλλουν τον πυρήνα, το στοιχείο μπορεί να είναι είτε ηλεκτρικώς ουδέτερα (σε περίπτωση ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων στο άτομο), ή έχουν ένα θετικό ή αρνητικό φορτίο (σε περίπτωση έλλειψης ή περίσσειας ηλεκτρόνια, αντίστοιχα). άτομο στοιχείο που φέρει ένα ορισμένο φορτίο, που ονομάζεται ιόν.

Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι είναι ο αριθμός των πρωτονίων που καθορίζεται από τις ιδιότητες των στοιχείων και τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα αυτό. Δ Ι Mendeleeva. Περιέχεται στα νετρόνια πυρήνες δεν έχουν καμία επιβάρυνση. Λόγω του γεγονότος ότι η μάζα του νετρονίου και του πρωτονίου συσχετίζονται και πρακτικά ίσες μεταξύ τους, και η μάζα του ηλεκτρονίου συγκρίνεται αμελητέα τους (το 1836 φορές λιγότερο από τη μάζα ενός πρωτονίου), ο αριθμός των νετρονίων στον πυρήνα του έχει ένα πολύ σημαντικό ρόλο, δηλαδή, καθορίζει τη σταθερότητα της σύστημα και ο ρυθμός της αποσύνθεσης των ραδιενεργών πυρήνων. Περιεχόμενο της νετρονίων προσδιορίζεται με ισότοπο (ποικιλία) του στοιχείου.

Ωστόσο, λόγω της ασυμφωνίας των μαζών των φορτισμένων σωματιδίων, πρωτόνια, ηλεκτρόνια και έχουν διαφορετικές συγκεκριμένες χρέωση (αυτή η τιμή προσδιορίζεται από το λόγο των στοιχειωδών σωματιδίων του φορτίου με το βάρος του). Κατά συνέπεια, η αναλογία του φορτίου πρωτονίου είναι 9.578756 (27) χ 107 C / kg έναντι -1.758820088 (39) 1011 · το ηλεκτρόνιο. Λόγω των ειδικών τιμών υψηλή χρέωση των ελεύθερων πρωτονίων δεν μπορεί να υπάρξει σε υγρό περιβάλλον: δίνουν ενυδάτωση.

Μάζα και το φορτίο του πρωτονίου - ένα συγκεκριμένο μέγεθος, τα οποία ήταν σε θέση να αποδείξει στις αρχές του περασμένου αιώνα. Ποιος από τους επιστήμονες που έκαναν - μια από τις μεγαλύτερες - το άνοιγμα του εικοστού αιώνα; Το 1913, Rutherford, με βάση το γεγονός ότι οι μάζες όλων των γνωστών χημικών στοιχείων είναι μεγαλύτερη από τη μάζα ενός ατόμου υδρογόνου σε ένα ακέραιο αριθμό φορών, πρότεινε ότι ο πυρήνας του ατόμου υδρογόνου που περιλαμβάνονται στο πυρήνα ενός ατόμου οποιουδήποτε στοιχείου. Λίγο αργότερα Rutherford διεξήχθη ένα πείραμα στο οποίο μελέτησαν την αλληλεπίδραση με σωματίδια άλφα πυρήνες αζώτου. Ως αποτέλεσμα του πειράματος από τον πυρήνα ενός ατόμου πέταξε σωματίδιο που Rutherford ονομάζεται «πρωτονίων» (από την ελληνική λέξη «Protos» - το πρώτο) και πρότεινε ότι είναι ο πυρήνας του ατόμου του υδρογόνου. Η υπόθεση έχει αποδειχθεί πειραματικά στην επανάληψη αυτής της επιστημονικής εμπειρίας στο θάλαμο νέφους.

Rutherford ίδια υπόθεση όσον αφορά την ύπαρξη του σωματιδίου στον ατομικό πυρήνα έγινε το 1920, η οποία είναι ίση με τη μάζα του πρωτονίου, αλλά μεταφέρει τη κανένα ηλεκτρικό φορτίο. Ωστόσο, δεν ήταν δυνατό να ανιχνευθεί αυτό το σωματίδιο να Rutherford. Αλλά το 1932, ο μαθητής του Chadwick πειραματικά αποδείξει την ύπαρξη των νετρονίων στον πυρήνα - σωματίδια, όπως αναμενόταν Rutherford, περίπου ίση με τη μάζα του πρωτονίου. Εντοπισμός νετρόνια ήταν δύσκολο επειδή δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο και, κατά συνέπεια, δεν έρχεται σε αλληλεπίδραση με άλλους πυρήνες. Η έλλειψη επιβάρυνση εξηγείται από τις ιδιότητες των νετρονίων ως ένα πολύ υψηλής ισχύος διεισδυτική.

Τα πρωτόνια και τα νετρόνια δεσμεύεται στον ατομικό πυρήνα είναι πολύ ισχυρή δύναμη. Τώρα φυσική συγκλίνουν στην ιδέα ότι αυτά τα δύο βασικά πυρηνικά σωματίδια είναι πολύ παρόμοια με κάθε άλλη. Έτσι, έχουν την ίδια πίσω, και πυρηνικές δυνάμεις ενεργούν πάνω τους εντελώς ισότιμα. Η μόνη διαφορά - το θετικό φορτίο του πρωτονίου, νετρονίου ίδια δεν έχει καμία χρέωση. Αλλά, όπως το ηλεκτρικό φορτίο στην πυρηνική αλληλεπίδραση δεν έχει κανένα νόημα, μπορεί να θεωρηθεί μόνο ως ένα είδος ετικέτας πρωτονίων. Αν, όμως, στερεί το πρωτόνιο ηλεκτρικό φορτίο, θα χάσει την ατομικότητά του.