Proton naboj je osnovna vrijednost fizike elementarnih čestica

Ako ste upoznati sa strukturom atoma, onda sigurnoZnate da atom bilo kojeg elementa sastoji se od tri vrste elementarnih čestica: protona, elektrona, neutrona. Protoni u kombinaciji s neutronima tvore atomsku jezgru kemijskog elementa. Budući da naboj protona je pozitivan, atomska jezgra je uvijek pozitivno napunjena. Električni naboj atomske jezgre nadoknađuje okolni oblak drugih elementarnih čestica. Negativno nabijen elektron je ona komponenta atoma koji stabilizira naboj protona. Ovisno o tome koliko elektrona okružuju atomsku jezgru, element može biti bilo elektricno neutralan (u slučaju jednakog broja protona i elektrona u atomu), ili imati pozitivan ili negativan naboj (u slučaju nedostatka ili višak elektrona). Atoma elementa koji nosi određenu naboj naziva se ion.

Važno je zapamtiti da je broj protonaodređena svojstva elemenata i njihov položaj u periodnom od njih. D. I. Mendelejev. Sadržane u nucleus neutrona nemaju naboj. S obzirom na činjenicu da je masa neutrona i protona u korelaciji i praktično jednake jedna drugoj, a masa elektrona je zanemariv u usporedbi s njima (do 1836 puta manja od mase protona), broj neutrona u svojoj jezgri ima vrlo važnu ulogu, naime, određuje stabilnost sustava i propadanja radioaktivnih jezgri. Sadržaj neutrona određuje izotopom (sorte) elementa.

Međutim, zbog neslaganja između mase naplaćenihčestice, protoni i elektroni imaju različite specifične troškove (ta se vrijednost određuje omjerom naboja elementarne čestice do njegove mase). Kao rezultat, specifična naboja protona je 9,578756 (27) · 107 Cl / kg u odnosu na -1,758820088 (39) · 1011 za elektron. Zbog visoke vrijednosti specifičnog naboja, slobodni protoni ne mogu postojati u tekućim medijima: oni su podložni hidrataciji.

Masa i naboja protona su specifične količine,što bi se moglo utvrditi početkom prošlog stoljeća. Tko je od znanstvenika to učinio - jedno od najvećih - otkriće dvadesetog stoljeća? 1913. godine, Rutherford, na temelju činjenice da su mase svih poznatih kemijskih elemenata veći od mase atoma vodika čitav niz puta, sugeriraju da jezgra atoma vodika ulazi u jezgru atoma bilo kojeg elementa. Nešto kasnije Rutherford je proveo eksperiment u kojem je proučavao interakciju jezgri dušikovog atoma s alfa česticama. Kao rezultat eksperimenta, čestica se pojavila iz jezgre atoma, koju je Rutherford nazvao "protonom" (od grčke riječi "protos" - prvi) i sugerirao da je jezgra atoma vodika. Pretpostavka je eksperimentalno dokazana tijekom provođenja ovog znanstvenog eksperimenta u Wilsonovoj komori.

Isti Rutherford iz 1920. godine bio je izraženhipoteza postojanja atomske jezgre čestice čija je masa jednaka masi protona, ali koja ne nosi električni naboj. Međutim, Rutherford nije mogao otkriti ovu česticu. No, 1932. godine, njegov učenik Chadwick eksperimentalno je dokazao postojanje u atomskoj jezgri neutronske čestice, kako je predvidio Rutherford, približno jednak masama protona. Otkrivanje neutrona bilo je teže jer oni nemaju električni naboj i, prema tome, ne ulaze u interakcije s drugim jezgrama. Nedostatak naplate objašnjava ovu svojinu neutrona kao vrlo veliku penetracijsku moć.

Protoni i neutroni vrlo su vezani u atomskoj jezgrijaka interakcija. Sada se fizičari slažu oko ideje da su ta dva osnovna nuklearna čestica vrlo slična jedna drugoj. Dakle, oni imaju jednaku leđa, a nuklearne snage djeluju na njih na isti način. Jedina je razlika u tome što je naboj protona pozitivan, neutron nema nikakve naplate. Ali budući da električna naboja u nuklearnim interakcijama nije važna, može se smatrati samo nekom vrstom protonske oznake. Ako oduzmemo protonski električni naboj, izgubit ćemo njegovu individualnost.