După ce s-a descoperit că substanțeleconstau din molecule și, la rândul lor, din atomi, a apărut o nouă întrebare în fața fizicienilor. A fost necesar să se stabilească structura atomilor - în ce constau aceștia. E. Rutherford și studenții săi s-au angajat să rezolve această problemă dificilă. Descoperirea protonului și neutronului de către aceștia a avut loc la începutul secolului trecut.
E.Rutherford sugerase deja că un atom constă dintr-un nucleu și electroni care se rotesc în jurul său cu o viteză extraordinară. Dar în ce constă nucleul atomic nu era întru totul clar. E. Rutherford a propus o ipoteză conform căreia nucleul atomic al oricărui element chimic trebuie să conțină nucleul unui atom de hidrogen.
Această ipoteză a fost dovedită ulterior de serieexperimente care au dus la descoperirea protonului. Esența experimentelor experimentale ale lui E. Rutherford a constat în faptul că atomii de azot au fost bombardați cu radiații alfa, cu ajutorul cărora unele particule au fost scoase din nucleul atomic de azot.
Acest proces a fost înregistrat pe un fotosensibilfilm. Cu toate acestea, strălucirea era atât de slabă, iar sensibilitatea filmului era, de asemenea, scăzută, așa că E. Rutherford a sugerat ca elevii săi, înainte de a începe experimentul, să fie într-o cameră întunecată câteva ore la rând, astfel încât ochii să poată vezi semnale luminoase abia vizibile.
În acest experiment pe lumina caracteristicăurme, s-a determinat că particulele care au fost eliminate erau nucleele atomilor de hidrogen și oxigen. Ipoteza lui E. Rutherford, care l-a condus la descoperirea protonului, și-a găsit strălucita confirmare.
Această particulă E.Rutherford a propus să-l numească proton (tradus din greacă „protos” înseamnă primul). Ar trebui să se înțeleagă că nucleul atomic al hidrogenului are o astfel de structură încât nu conține decât un singur proton. Așa s-a făcut descoperirea protonului.
Are o încărcare electrică pozitivă.În același timp, este cantitativ egal cu sarcina electronică, doar semnul este opus. Adică, se pare că protonul și electronul par să se echilibreze reciproc. Prin urmare, toate obiectele, deoarece sunt formate din atomi, nu sunt încărcate inițial și primesc o încărcare electrică atunci când un câmp electric începe să acționeze asupra lor. În structura nucleelor atomice a diferitelor elemente chimice, pot exista mai mulți protoni decât în nucleul atomic al hidrogenului.
După ce s-a făcut descoperirea protonului,Oamenii de știință au început să înțeleagă că nucleul unui atom al unui element chimic constă nu numai din protoni, întrucât, efectuând experimente fizice cu nucleele atomului de beriliu, au descoperit că masa protonilor din nucleu era de patru unități, în timp ce totalul masa nucleului era de nouă unități. Era logic să presupunem că încă cinci unități de masă aparțin unor particule necunoscute care nu au sarcină electrică, deoarece altfel echilibrul electron-proton ar fi supărat.
James Chadwick, student al lui E.Rutherford, a efectuat experimente și a reușit să detecteze particulele elementare care au zburat din nucleul atomic de beriliu când au fost bombardate cu radiații alfa. S-a dovedit că nu au încărcare electrică. S-a descoperit că nu exista nicio încărcare datorită faptului că aceste particule nu au reacționat la câmpul electromagnetic. Apoi a devenit clar că elementul lipsă din structura nucleului atomic a fost descoperit.
Această particulă, descoperită de D. Chadwick, a fost numită neutron. S-a dovedit că are aceeași masă ca a unui proton, dar, așa cum am menționat deja, nu are încărcare electrică.
În plus, s-a confirmat experimental că numărul de protoni și neutroni este egal cu numărul ordinal al unui element chimic din sistemul periodic.
Obiecte precum stelele cu neutroni pot fi observate în Univers, care sunt adesea etapa finală în evoluția stelelor. Aceste stele neutronice sunt foarte dense.
