Головна |
« Попередня | Наступна » | |
Видимість нейтрона |
||
Протягом 1920-х років учені вели: пошуки нейтрона, але вони ніяк не увінчувалися успіхом. Головна проблема полягала в тому, що ця частка була електрично нейтральною. Субатомні частинки можна було визначити різними способами, але в кожному окремому випадку (зберіг свою надійність і в даний час) використовувався їх електричний заряд. Завдяки йому рухомі частинки або відштовхувалися, або притягувалися. У будь-якому випадку електрони вибивали атоми, які стикалися з рухомими субатомними частинками. Атоми з вибитими електронами ставали позитивно зарядженими іонами. Навколо цих іонів могли формуватися крапельки вологи, утворюватися бульбашки газу або спостерігалися спалахи світла, і шлях частинки можна було простежити по сліду, який залишали іони. Хоча гамма-промені не несли ніякого заряду, вони представляли собою форму хвилі, здатної іонізувати атоми. Всі ті частинки і промені, що могли залишати за собою помітний слід іонів, називалися іонізуючим випромінюванням, яке було легко виявити. Однак передбачуване протонно-електронний поєднання не було ні хвилею, ні зарядженою часткою, а отже, не могло іонізувати атоми. Нейтрони повинні були проходити серед атомів, що не відштовхуючи і не притягаючи електрони і, отже, залишаючи їх неушкодженими. Їхній шлях не можна було простежити. Коротше кажучи, нейтрон залишався невидимим і його пошуки здавалися марною тратою часу. І поки його не знайшли, протонно-електронна теорія ядерної структури, незважаючи на її очевидну несоотнесенность з ядерним спіном, все ж залишалася робочою гіпотезою. Нарешті, настав 1930. Німецький фізик Вальтер Бете (1891 - 1957) та його помічник Генріх Беккер бомбардували альфа-частинками легкий метал берилій. Для того щоб якимось чином визначити властивості цього випромінювання, Бете і Беккер спробували поставити на його шляху різні предмети. Вони виявили, що це випромінювання відрізняється дивовижною проникністю. Воно могло проходити навіть через кілька сантиметрів свинцю. У той час єдиною відомою формою випромінювання, одержуваного при бомбардуванні матерії, яке могло проходити через товстий шар свинцю, були гамма-промені. Тому Бете і Беккер вирішили, що вони викликали гамма-промені, і написали про це у своїх наукових повідомленнях. У 1932 році подружжя Жоліо-Кюрі повторили експерименти Бете-Беккера і отримали ті ж самі результати. Однак серед інших об'єктів вони поставили на шляху нового випромінювання парафін, який складався з легких атомів вуглецю і водню. На їхнє здивування, з парафіну були вибиті протони. Оскільки до них подібні експерименти з гамма-променями не проводилися, Жоліо-Кюрі не задумався над тим, що дане випромінювання могло бути чимось іншим. Вони просто повідомили, що виявили ще одну дію гамма-променів на речовину. Англійський фізик Джеймс Чедвік (1891 - 1974) думав інакше. У тому ж самому році він встановив, що гамма-промені, що не мають маси, не володіють кінетичної енергією, що дозволяла зрушити про-те з його місця в атомі. Навіть електрон був занадто легким, щоб здійснювати подібну дію. Він не міг зрушити протон з місця, як кулька для настільного тенісу не може змусити рухатися бейсбольний м'яч. Отже, будь-яке випромінювання, здатне вибити протон з атома, має складатися з досить масивних частинок. Нелі погодитися з цим припущенням, то випромінювання, вперше виявлене Ьете-Беккером, мало складатися з протонно-електронних комбінацій. Для їх позначення Чедвік використовував термін, даний Харкінс, і домігся його офіційного визнання. Він отримав гроші для дослідів по виявленню нейтрона. У результаті своїх експериментів Чед-нику вдалося встановити масу нейтрона, і до 1934 року стало ясно, що нейтрон ока зался більш важким, ніж протон. Новітні дослідження дозволили встановити масу протона в 1,007825, а маса нейтрона виявилася трохи більше і склала 1,008655. За відкриття нейтрона Чедвік отримав Нобелівську премію з фізики 1935 року. Той факт, що нейтрони були майже такими ж важкими, як протони, дозволив припустити, що нейтрон представляв собою поєднання протона і електрона. Логічним здався і той факт, що окремий нейтрон періодично розбивався, віддаючи електрон і перетворюючись на протон. З великого числа нейтронів половина перетворювалася на протони приблизно за 12 хвилин. І все ж, хоча в якомусь сенсі ми можемо говорити про зв'язок нейтрона з про-тонно-електронної комбінацією, насправді він не є такою. Нейтрон має спін в '/ 2> у той час як протонно-електронний поєднання має спін або 0, або 1. Отже, нейтрон повинен розглядатися як окрема незаряджена частинка.
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна " Виявлення нейтрона " |
||
|