Kdo objevil neutron, proton a elektron a jaký význam měl pro lidstvo
Od starověku se člověk zajímá o strukturu hmoty, kterou každý den pozoruje kolem sebe. Jedna z hypotéz, pokročila ve starověkém Řecku, předpokládala, že látka sestává z elementárních částic - atomů. V 20. století však bylo experimentálně založeno, že atom také obsahuje subatomové částice: protony, elektrony a neutrony. Článek odhaluje téma, kdo objevil neutron, proton a elektron, a jaký vliv mají tyto objevy na lidský vývoj.
Atomové a subatomové částice
Záležitost vesmíru se skládá z malých částic nazývaných atomy. Tento koncept předkládá řecký matematik a filosof Demokritus již ve V století BC. Ze starověkého řeckého jazyka je slovo "atom" přeloženo jako "nedělitelné". Vzhledem k technické nemožnosti ověřit, co je atom, tato hypotéza existovala až do 19. století, kdy pokroky ve vědě a technologii umožnily důkladnější studium tohoto atomu. Studiem atomu na konci XIX. Století bylo zjištěno, že to není základní jednotka hmoty a skládá se z menších částic, které se nazývají subatomické. Tyto částice se obvykle připisují elektronu, protonu a neutronu, protože tvoří atomy celé látky.
V současné době vede věda daleko ve zkoumání elementárních částic. Bylo zjištěno, že dokonce i subatomové částice mají svou vlastní vnitřní strukturu. Kromě toho existuje tzv. Antihmotnost tvořená atomy složenými z antičástik, které jsou také subatomické. Nicméně objev elektronů, protonů a neutronů položil základy pro jadernou fyziku a jadernou historii lidstva. Kdo objevil tyto subatomové částice, je uveden v tomto článku.
Moderní představy o struktuře atomu
Než se obrátíme k odpovědi na otázku, kdo objevil neutrony, protony a elektrony, zvažte, co je z moderního hlediska atom.
Každá látka, kterou vidíme každý den, je tvořena molekulami. Jsou tvořeny atomy. I když počet různých molekul je dostatečně velký, všechny jsou tvořeny omezeným počtem různých atomů (řádově 100). Každý atom má jádro sestávající z protonů a neutronů a elektrony, které se kolem jádra otáčejí, jehož elektrický náboj je záporný a opačný ve znamení náboje jádra.
Použijeme-li tyto nápady na vodu, pak je třeba říci, že ve vodní kapse o průměru 4 mm je asi 10 15 molekul. Molekula vody sestává ze 3 atomů: 2 atomy vodíku a 1 atomu kyslíku. Atom atomu kyslíku se skládá z jádra tvořeného 8 protony a 8 neutrony a elektronového svazku sestávajícího z 8 elektronů.
Elektronický objev
Až do roku 1897 lidstvo považovalo atom za nedělitelný, když britský fyzik Joseph John Thomson objevil v experimentu s katodovým paprskem elektron. Zařízení, které společnost Thomson použila, byla utěsněná skleněná trubička, ve které byly umístěny dvě katody a vzduch byl čerpán ven. Vědec zjistil, že emitované katodové paprsky se odchylují od cesty jejich šíření, pokud jsou ovlivněny elektrickým polem. Výsledkem je, že vědci zjistili, že částice tvořící tyto paprsky musí mít záporný náboj. Následně se tyto částice nazývají elektrony.
Objevování protonu
Učitel JJ Thomson, fyzik z Nového Zélandu Ernest Rutherford, považován za vědce, který objevil protón. Na počátku 20. století navrhl planetární model struktury atomu, ve kterém se nachází největší část centra. Rutherford přišel k této hypotéze poté, co analyzoval experimenty, ve kterých vědci Hans Geiger a Ernest Marsden bombardovali alfa částice deskou ze zlata.
V roce 1918 Rutherford nezávisle provedl experimenty na interakci částic alfa s dusíkem. V těchto experimentech vědec pozoroval emise jader atomu vodíku a dospěl k závěru, že jsou "stavebními kameny" pro všechna jádra. Takže Rutherford objevil proton. Následně bylo zjištěno, že jaderná hmota výrazně překročila celkovou hmotnost všech protonů atomu, a proto Rutherford navrhl, že v atomovém jádru stále není nějaká těžká částice, která nemá náboj. Tato částice byla neutronem, který byl později objeven.
Kdo objevil neutron?
Třetí složená atomová část byla objevena v roce 1932. Britský fyzik James Chadwick se stal vědcem, který objevil existenci neutronů. Když Chadwick studoval chování atomů, když je bombardoval, objevili přítomnost záření, jehož částice měly přibližně stejnou hmotnost jako protony, ale byly elektricky neutrální, protože nereagovaly s elektrickým polem. Navíc tyto částice byly schopny proniknout do látky a způsobit rozdělení atomů těžkých elementů na lehčí. Vzhledem k fyzikálním vlastnostem nové částice se Chadwick nazývá neutronem, takže se správně považuje za vědce, který objevil neutron.
Atomová energie jádra
Po objevení neutronů se jaderná fyzika, stejně jako chemie a technologie udělaly obrovský krok kupředu. Novým, prakticky nevyčerpatelným a současně nebezpečným zdrojem energie byl před osobou otevřen.
Začátek jaderné éry byl vnímán lidstvem v roce 1945, kdy Spojené státy zažily ničivou první jadernou bombu Trinity v akci a propadly ji do japonských měst Hirošima a Nagasaki.
První využití jaderné energie pro mírové účely by mělo být připsáno na polovinu 50. let 20. století, kdy byl v roce 1953 vybudován první jaderný reaktor, který na americkou ponorku "Nautilus" nahradil vznětový motor.