Открытие нейтрона.Строение атомного ядра.

Открытие нейтрона.
Ирен
Жолио-Кюри (1897-1956)
Фредерик Жолио-Кюри (1900-1958)
При бомбардировке бериллия α-частицами обнаруживалось какое-то сильно проникающее излучение, способное преодолеть такую преграду, как свинцовая пластина в 10-20 см толщиной.
Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио-Кюри предложили, что излучение бериллия выбивает из парафиновой пластины протоны.
Они с помощью камеры Вильсона обнаружили эти протоны и по длине пробега оценили их энергию.
Если протоны ускорялись в результате столкновения с γ-квантами, то их энергия должна быть около 55 МэВ.

Джон Чедвик
(1920-1998)
Дж. Чедвик наблюдал в камере Вильсона треки ядер азота, испытавших столкновение с бериллиевым излучением.
По его оценке, энергия γ-квантов должна была составлять 90 МэВ. Наблюдение ядер отдачи аргона привели к цифре – 150 МэВ.
1) Предположение об излучении бериллием γ-квантов,
т. е. частиц, лишенных массы покоя, несостоятельно. Из бериллия под действием α-частиц вылетают какие-то достаточно тяжелые частицы, так как только при столкновениях с тяжелыми частицами протоны или ядра азота и аргона могли получить ту энергию, которая наблюдалась.
2) Так как частицы обладали большой проникающей способностью и непосредственно не ионизовали газ, то они были электрически нейтральными.
Новая частица была названа нейтроном.

Из закона сохранения энергии и импульса к соударениям нейтронов с атомными ядрами:
где mn -масса нейтрона;
vn – скорость нейтрона до соударения;
Mя – масса ядра отдачи.
Отношение скоростей ядер отдачи азота и водорода:
где MH и MN – массы ядер водорода и азота.
При попадании α-частиц в ядра бериллия происходит следующая реакция:
- символ нейтрона.

Строение атомного ядра.
Вернер Карл
Гейзенберг
(1901-1976)
Дмитрий Дмитриевич Иваненко
(1904-1994)
Советский физик Д. Д. Иваненко и
В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра: ядра состоят из элементарных частиц двух сортов: протонов и нейтронов.
Число протонов в ядре равняется числу электронов в атомной оболочке, так как атом в целом нейтрален.
Протон и нейтрон – два зарядовых состояния ядерной частицы, называемых нуклоном.