Какви частици са част от атома

Какви частици са част от атома



Отдавна този въпрос остана отворенучените, въпреки факта, че съществуването на атоми е било предвидено от древногръцкия учен Democritus. През миналия век е разработен конвенционалният модел на атома.





атом

















Експерименти на Редфорд

Експериментите на великия учен, "бащата" на модернитеядрена физика, спомогна за създаването на планетен модел на атома. Според него атомът е ядро, около което електроните се въртят в орбити. Датският физик Нилс Бор леко модифицира този модел в рамките на квантовите концепции. Оказва се, че електронът е една от частиците, които съставят атома.

електрон

Тази частица е открита от J.J. Томсън (лорд Келвин) през 1897 г. в експерименти с катодни лъчи. Великият учен открива, че когато електрически ток преминава през контейнер с газ, в него се образуват отрицателни частици, по-късно наричани електрони. Електронът е най-малката частица, която има отрицателен заряд. Това го прави стабилен (живот от порядъка на години и години). Неговото състояние е описано от няколко квантови числа. Електронът има свой собствен механичен момент на въртене, който може да приеме стойностите +1/2 и -1/2 (квантово число на въртене). Наличието на спин бе потвърдено в експериментите на Ухленбек и Гудмит. Тази частица се подчинява на принципа Паули, според който два електрона не могат да имат едни и същи квантови номера по едно и също време, т.е. те не могат едновременно да бъдат в едни и същи квантови състояния. По този принцип се запълват електронните орбитали от атоми.

Протон и неутрон

Ядрото, според приетия планетен модел,се състои от протони и неутрони. Тези частици имат почти същата маса, но протонът има положителен заряд, неутронът изобщо не го има. Протонът е бил открит от Ърнест Ръдърфорд в резултат на неговите експерименти с алфа частици, с които той бомбардирал атомите на златото. Протонната маса беше изчислена. Оказа се, че е почти 2000 пъти по-голям от електронната маса. Протона е най-стабилната частица във Вселената. Учените вярват, че времето на живота й се доближава до безкрайност. Хиптозата за съществуването на неутрон е изразена от Ръдърфорд, но той не може да го потвърди експериментално. Това беше направено от Дж. Чадуик през 1932 г. Неутронът "живее" за около 900 секунди. През това време неутронът се разпада в протони, електрони и електронни неутрино. Той е способен да предизвика ядрени реакции, тъй като лесно може да проникне в ядрото, като заобиколи действието на електростатичните сили и предизвика разпадането му.

По-малки частици

Както протонът, така и неутронът не са интегралничастици. Според съвременните концепции те се състоят от групи кварки, които ги свързват в ядрото. Това са кварките, които осъществяват силно и ядрено взаимодействие между съставните части на ядрото.