بعد أن تم اكتشاف تلك الموادتتكون من جزيئات ، وهي بدورها من ذرات ، نشأ سؤال جديد أمام علماء الفيزياء. كان من الضروري إنشاء بنية الذرات - ما تتكون منها. رذرفورد وطلابه تعهدوا بحل هذه المشكلة الصعبة. تم اكتشاف البروتون والنيوترون بواسطتهم في بداية القرن الماضي
E. كان رذرفورد قد اقترح بالفعل أن الذرة تتكون من نواة وإلكترونات تدور حولها بسرعة هائلة. لكن ما تتكون منه النواة الذرية لم يكن واضحًا تمامًا. رذرفورد فرضية أن النواة الذرية لأي عنصر كيميائي يجب أن تحتوي على نواة ذرة الهيدروجين.
تم إثبات هذه الفرضية لاحقًا من خلال السلسلةالتجارب التي أسفرت عن اكتشاف البروتون. كان جوهر تجارب E.Rutherford التجريبية هو أن ذرات النيتروجين قُصفت بإشعاع ألفا ، وبمساعدة بعض الجسيمات تم إخراجها من نواة النيتروجين الذري.
تم تسجيل هذه العملية على حساس للضوءفيلم. ومع ذلك ، كان التوهج ضعيفًا للغاية ، وكانت حساسية الفيلم منخفضة أيضًا ، لذلك اقترح إي. رذرفورد أن يكون طلابه ، قبل الشروع في التجربة ، في غرفة مظلمة لعدة ساعات متتالية ، حتى تتمكن العين من رؤية إشارات ضوئية خفية.
في هذه التجربة على الضوء المميزآثار ، تم تحديد أن الجسيمات التي تم التخلص منها كانت نوى ذرات الهيدروجين والأكسجين. وجدت فرضية إي. رذرفورد ، التي قادته إلى اكتشاف البروتون ، تأكيدها الرائع.
هذا الجسيم E. اقترح رذرفورد تسميته بروتون (ترجمت من اليونانية "protos" تعني الأول). يجب أن نفهم أن النواة الذرية للهيدروجين لها هيكل يحتوي على بروتون واحد فقط. هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف البروتون.
لها شحنة كهربائية موجبة. في الوقت نفسه ، يساوي كميًا شحنة الإلكترون ، فقط الإشارة تكون معاكسة. وهذا يعني أن البروتون والإلكترون يبدو أنهما يوازنان بعضهما البعض. لذلك ، كل الأجسام ، بما أنها تتكون من ذرات ، ليست مشحونة في البداية ، وتتلقى شحنة كهربائية عندما يبدأ المجال الكهربائي في التأثير عليها. في بنية النوى الذرية لعناصر كيميائية مختلفة ، يمكن أن يكون هناك بروتونات أكثر من نواة الهيدروجين الذرية.
بعد اكتشاف البروتون ،بدأ العلماء يدركون أن نواة ذرة عنصر كيميائي لا تتكون فقط من البروتونات ، حيث قاموا بإجراء تجارب فيزيائية على نوى ذرة البريليوم ، ووجدوا أن كتلة البروتونات في النواة كانت أربع وحدات ، بينما كانت الكتلة الكلية للنواة تسع وحدات. كان من المنطقي أن نفترض أن خمس وحدات أخرى من الكتلة تنتمي إلى بعض الجسيمات غير المعروفة التي لا تحتوي على شحنة كهربائية ، وإلا فسيختل توازن الإلكترون والبروتون.
جيمس تشادويك ، طالب من E. أجرى رذرفورد تجارب وكان قادرًا على اكتشاف الجسيمات الأولية التي طارت من النواة الذرية للبريليوم عندما تم قصفها بإشعاع ألفا. اتضح أنه ليس لديهم شحنة كهربائية. تم اكتشاف عدم وجود شحنة بسبب حقيقة أن هذه الجسيمات لم تتفاعل مع المجال الكهرومغناطيسي. ثم أصبح من الواضح أنه تم اكتشاف العنصر المفقود من بنية النواة الذرية.
هذا الجسيم الذي اكتشفه د.تشادويك كان يسمى نيوترون. اتضح أن لها نفس كتلة البروتون ، ولكن ، كما ذكرنا سابقًا ، لا تحتوي على شحنة كهربائية.
بالإضافة إلى ذلك ، تم التأكيد تجريبيًا على أن عدد البروتونات والنيوترونات يساوي العدد الترتيبي لعنصر كيميائي في النظام الدوري.
يمكن ملاحظة كائنات مثل النجوم النيوترونية في الكون ، والتي غالبًا ما تكون المرحلة الأخيرة في تطور النجوم. هذه النجوم النيوترونية كثيفة للغاية.
