Tâl proton - gwerth sylfaenol ffiseg gronynnau elfennol

Os ydych yn gyfarwydd â strwythur yr atom, mae'n debyg y byddwch yn gwybod bod atom o unrhyw elfen yn cynnwys tri math o ronynnau elfennol: protonau, electronau, niwtronau. Protonau gyfuno â niwtronau i ffurfio cnewyllyn o elfen gemegol. Ers gyfrifol am y proton yn gadarnhaol, mae'r cnewyllyn yn cael gwefr bositif bob amser. Mae gwefr drydanol o niwclews atomig iawndal cwmwl o amgylch eraill gronynnau elfennol. Mae'r electron gwefr negatif - mae hyn yn y atomau elfen sy'n sefydlogi y cyhuddiad o proton. Yn dibynnu ar faint o electronau o amgylch y niwclews, gall yr elfen fod naill ai'n niwtral drydan (mewn achos o nifer cyfartal o brotonau ac electronau yn yr atom), neu os oes gennych wefr bositif neu negyddol (rhag ofn o brinder neu electronau dros ben, yn y drefn honno). Elfen atom dwyn tâl penodol, a elwir ion.

Mae'n bwysig cofio mai nifer y protonau yn cael eu pennu gan y priodweddau elfennau a'u safle yn y tabl cyfnodol iddo. D. I. Mendeleeva. A gynhwysir yn y niwtronau niwclews yn cael unrhyw dâl. Oherwydd y ffaith bod y màs y niwtron a'r proton cydberthyn ac yn ymarferol yn gyfartal â'i gilydd, a màs y electron yn ddibwys o'i gymharu â nhw (yn 1836 gwaith yn llai na'r màs proton), mae nifer y niwtronau yn ei niwclews wedi rôl bwysig iawn, sef, penderfynu ar y sefydlogrwydd system ac mae'r gyfradd o ddadfeiliad ymbelydrol o niwclysau. Cynnwys y niwtron yn cael ei bennu gan isotop (amrywiaeth) yr elfen.

Fodd bynnag, oherwydd y diffyg cyfatebiaeth y llu y codir gronynnau, protonau, electronau ac yn cael tâl penodol gwahanol (y gwerth hwn yn cael ei bennu gan y gymhareb y gronynnau elfennol ac am ddim i ei bwysau). O ganlyniad, mae cyfran y tâl proton yw 9.578756 (27) x 107 C / kg erbyn -1.758820088 (39) ar × 1011 electronau. Oherwydd y gwerthoedd tâl penodol uchel o brotonau rhad ac am ddim ni all fodoli yn y cyfryngau hylif: maent yn rhoi hydradiad.

Màs a gyfrifol am y proton - mae maint penodol, a oedd yn gallu sefydlu ar ddechrau'r ganrif ddiwethaf. Pwy o'r gwyddonwyr yn gwneud hynny - un o'r rhai mwyaf - agoriad yr ugeinfed ganrif? Yn 1913, Rutherford, yn seiliedig ar y ffaith bod y llu o holl elfennau cemegol hysbys yn fwy na màs atom hydrogen i rif cyfanrif o weithiau, yn awgrymu bod y niwclews yr atom hydrogen a gynhwysir yn y niwclews atom unrhyw elfen. Ychydig yn ddiweddarach, cynhaliodd Rutherford arbrawf lle astudio'r rhyngweithio gyda gronynnau alffa niwclei nitrogen. O ganlyniad i'r arbrawf o niwclews atom hedfan gronynnau a oedd yn galw Rutherford "proton" (o'r gair Groeg "Protos" - yr un cyntaf) ac awgrymodd ei fod yn y niwclews yr atom hydrogen. Y dybiaeth wedi cael ei brofi arbrofol yn y ailadrodd y profiad gwyddonol hwn yn siambr y cwmwl.

yr un ddamcaniaeth Rutherford o fodolaeth y gronyn yn y niwclews atomig ei wneud ym 1920, sydd yn gyfwerth â màs y proton, ond cario y dim tâl trydan. Fodd bynnag, nid oedd yn bosibl canfod gronynnau hwn i Rutherford. Ond yn 1932, ei ddisgybl Chadwick profi arbrofol bodolaeth niwtronau yn y niwclews - gronynnau fel Rutherford a ragwelir, oddeutu gyfartal yn y màs proton. Canfod niwtronau yn anodd oherwydd nad oes ganddynt unrhyw dâl trydanol ac, yn unol â hynny, nid yw'n dod i ryngweithio gyda niwclysau eraill. Diffyg ac am ddim yn cael ei egluro gan y priodweddau niwtronau fel pŵer treiddio uchel iawn.

Protonau a niwtronau yn cael eu rhwymo yn y niwclews atomig yn rym cryf iawn. Nawr ffiseg cydgyfeirio ar y syniad bod y ddau gronynnau niwclear sylfaenol yn debyg iawn i'w gilydd. Felly, mae ganddynt yr un cefn, a grymoedd niwclear gweithredu arnynt yn gwbl gyfartal. Yr unig wahaniaeth - y wefr bositif y proton, niwtron un fath yn cael unrhyw dâl. Ond fel y tâl trydan yn rhyngweithio niwclear nid oes ystyr, mae dim ond yn cael ei ystyried fel math o label proton. Os, fodd bynnag, yn amddifadu y gwefr drydanol proton, bydd yn colli ei unigoliaeth.