Հին ժամանակներից մարդուն հետաքրքրում էր այն նյութի կառուցվածքը, որը նա ամեն օր դիտարկում է իր շուրջը։ Հին Հունաստանում առաջ քաշված վարկածներից մեկը ենթադրում էր, որ նյութը բաղկացած է տարրական մասնիկներից՝ ատոմներից։ Սակայն միայն 20-րդ դարում փորձնականորեն հաստատվեց, որ ատոմը բաղկացած է նաև ենթաատոմային մասնիկներից՝ պրոտոններից, էլեկտրոններից և նեյտրոններից։ Հոդվածում բացահայտվում է այն թեման, թե ով է հայտնաբերել նեյտրոնը, պրոտոնը և էլեկտրոնը, և ինչ ազդեցություն են ունեցել այդ հայտնագործությունները մարդկության զարգացման վրա:

Ատոմ և ենթաատոմային մասնիկներ

Տիեզերքի նյութը կազմված է փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում են ատոմներ։ Այս հայեցակարգը առաջ է քաշել հույն մաթեմատիկոս և փիլիսոփա Դեմոկրիտը դեռ մ.թ.ա 5-րդ դարում։ Հին հունարենից «ատոմ» բառը թարգմանվում է որպես «անբաժանելի»։ Ատոմը ստուգելու տեխնիկական անհնարինության պատճառով այս վարկածը գոյություն ուներ մինչև 19-րդ դարը, երբ գիտության և տեխնիկայի առաջընթացը հնարավորություն տվեց ավելի ուշադիր ուսումնասիրել ատոմը։ Ատոմի ուսումնասիրության միջոցով վերջ XIXդարում, պարզվել է, որ այն նյութի տարրական միավոր չէ և բաղկացած է ավելի փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվել են ենթաատոմային։ Ընդունված է այս մասնիկները անվանել էլեկտրոն, պրոտոն և նեյտրոն, քանի որ դրանք կազմում են ողջ նյութի ատոմները։

Ներկայումս գիտությունը շատ առաջ է առաջացել տարրական մասնիկների ուսումնասիրության հարցում։ Այսպիսով, պարզվեց, որ նույնիսկ ենթաատոմային մասնիկները նույնպես ունեն իրենց ներքին կառուցվածքը։ Բացի այդ, կա այսպես կոչված հականյութ, առաջացած ատոմներից, բաղկացած հակամասնիկներից, որոնք նույնպես ենթաատոմային են։ Այնուամենայնիվ, էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների հայտնաբերումը նշանավորեց միջուկային ֆիզիկայի և մարդկության միջուկային պատմության սկիզբը։ Ով է հայտնաբերել այս ենթաատոմային մասնիկները, քննարկվում է այս հոդվածում:

Ժամանակակից պատկերացումներ ատոմի կառուցվածքի մասին

Նախքան այն հարցի պատասխանին անցնելը, թե ով է հայտնաբերել նեյտրոնները, պրոտոնները և էլեկտրոնները, եկեք դիտարկենք, թե ինչ է ատոմը ժամանակակից տեսանկյունից։

Յուրաքանչյուր նյութ, որը մենք տեսնում ենք ամեն օր, կազմված է մոլեկուլներից: Դրանք նույնպես կազմված են ատոմներից։ Թեև տարբեր մոլեկուլների թիվը բավականին մեծ է, դրանք բոլորը ձևավորվում են սահմանափակ թվով տարբեր ատոմներից (100 կարգի)։ Յուրաքանչյուր ատոմ ունի միջուկ, որը բաղկացած է պրոտոններից և նեյտրոններից, և միջուկի շուրջը պտտվող էլեկտրոններից, որոնց էլեկտրական լիցքը բացասական է և հակառակ նշանով միջուկի լիցքին։

Եթե ​​այս գաղափարները կիրառենք ջրի նկատմամբ, ապա պետք է ասել, որ 4 մմ տրամագծով ջրի կաթիլում կա մոտավորապես 10 15 մոլեկուլ։ Ջրի մոլեկուլը բաղկացած է 3 ատոմից՝ 2 ջրածնի ատոմ և 1 թթվածնի ատոմ։ Թթվածնի ատոմը բաղկացած է միջուկից, որը ձևավորվում է 8 պրոտոնից և 8 նեյտրոնից և էլեկտրոնային թաղանթից, որը բաղկացած է 8 էլեկտրոնից։

Էլեկտրոնի հայտնաբերում

Մինչև 1897 թվականը մարդկությունն ատոմը համարում էր անբաժանելի, երբ բրիտանացի ֆիզիկոս Ջոզեֆ Ջոն Թոմսոնը հայտնաբերեց էլեկտրոնը կաթոդային ճառագայթների հետ իր փորձերի ժամանակ։ Սարքը, որն օգտագործել է Թոմսոնը, կնքված ապակե խողովակ էր, որի մեջ տեղադրվել են երկու կաթոդներ և օդը տարհանվել։ Գիտնականը պարզել է, որ արտանետվող կաթոդային ճառագայթները շեղվում են իրենց տարածման ուղուց, եթե դրանց վրա ազդում է էլեկտրական դաշտը։ Արդյունքում գիտնականը պարզել է, որ այդ ճառագայթները կազմող մասնիկները պետք է բացասական լիցք ունենան։ Հետագայում այս մասնիկները կոչվեցին էլեկտրոններ:

Պրոտոնի հայտնաբերում

Ջեյ Ջեյ Թոմսոնի աշակերտը՝ նորզելանդացի ֆիզիկոս Էռնեստ Ռադերֆորդը, վերագրվում է պրոտոնի հայտնաբերմանը: 20-րդ դարի սկզբին նա առաջարկեց ատոմի կառուցվածքի մոլորակային մոդել, որում հիմնական զանգվածը գտնվում է կենտրոնում։ Ռադերֆորդը այս վարկածին հանգեց փորձերի վերլուծությունից հետո, երբ գիտնականներ Հանս Գայգերը և Էռնեստ Մարսդենը ռմբակոծեցին ոսկու ափսեը ալֆա մասնիկներով:

1918 թվականին Ռադերֆորդը ինքնուրույն փորձեր է անցկացրել ազոտի հետ ալֆա մասնիկների փոխազդեցության վերաբերյալ։ Այս փորձերի ժամանակ գիտնականը դիտարկել է ջրածնի ատոմի միջուկների արտանետումը և եկել այն եզրակացության, որ դրանք «աղյուսներ» են մնացած բոլոր միջուկների համար։ Այսպիսով, Ռադերֆորդը հայտնաբերեց պրոտոնը: Հետագայում պարզվել է, որ միջուկային զանգվածզգալիորեն գերազանցել է ատոմի բոլոր պրոտոնների ընդհանուր զանգվածը, ուստի Ռադերֆորդը առաջարկել է, որ ատոմի միջուկում դեռևս կա ծանր մասնիկ, որը լիցք չունի: Այս մասնիկը նեյտրոնն էր, որը հայտնաբերվեց ավելի ուշ։

Ո՞վ է հայտնաբերել նեյտրոնը:

Ատոմը կազմող երրորդ մասնիկը հայտնաբերվել է 1932 թվականին։ Նեյտրոնների գոյությունը հայտնաբերած գիտնականը անգլիացի ֆիզիկոս Ջեյմս Չեդվիկն էր։ Ուսումնասիրելով ատոմների վարքագիծը, երբ դրանք ռմբակոծվում են ալֆա մասնիկներով, Չադվիքը հայտնաբերեց ճառագայթման գոյությունը, որի մասնիկները ունեին մոտավորապես նույն զանգվածը, ինչ պրոտոնները, բայց էլեկտրականորեն չեզոք էին, քանի որ նրանք չեն փոխազդում էլեկտրական դաշտի հետ: Բացի այդ, այս մասնիկները կարողացել են ներթափանցել նյութ և ստեղծել ատոմներ ծանր տարրերբաժանվել ավելի թեթևների: Պատճառով ֆիզիկական հատկություններՉեդվիքը նոր մասնիկն անվանել է նեյտրոն, ուստի նա իրավամբ համարվում է նեյտրոնը հայտնաբերած գիտնականը:

Ատոմային միջուկի էներգիա

Նեյտրոնների հայտնաբերումից ի վեր միջուկային ֆիզիկան, ինչպես նաև քիմիան և տեխնոլոգիան հսկայական քայլ առաջ են կատարել: Մարդու առջև բացվել է էներգիայի նոր, գործնականում անսպառ և միևնույն ժամանակ վտանգավոր աղբյուր։

Միջուկային դարաշրջանի սկիզբը մարդկությունը զգաց 1945 թվականին, երբ Միացյալ Նահանգները փորձարկեցին ավերիչ առաջինը. միջուկային ռումբ«Երրորդություն»՝ այն գցելով ճապոնական Հիրոսիմա և Նագասակի քաղաքների վրա։

Միջուկային էներգիայի առաջին օգտագործումը խաղաղ նպատակներով պետք է վերագրել 1950-ականների կեսերին, երբ 1953 թվականին կառուցվեց առաջին ատոմակայանը։ միջուկային ռեակտոր, որը փոխարինեց ամերիկյան Nautilus սուզանավի դիզելային շարժիչը։

1920 թվականին Ռադերֆորդը ենթադրություն արեց էլեկտրոնի և պրոտոնի միաձուլման արդյունքում ձևավորված չեզոք տարրական մասնիկի գոյության մասին։ Երեսունականներին Ջ. Չադվիկին հրավիրեցին Քավենդիշի լաբորատորիա՝ այս մասնիկը հայտնաբերելու համար փորձեր անցկացնելու համար։ Փորձերը տեղի են ունեցել երկար տարիների ընթացքում: Ջրածնի միջոցով էլեկտրական լիցքաթափման օգնությամբ ստացվել են ազատ պրոտոններ, որոնցով ռմբակոծվել են տարբեր տարրերի միջուկները։ Հաշվարկն այն էր, որ հնարավոր կլինի կորցնել ցանկալի մասնիկը միջուկից և ոչնչացնել այն և անուղղակիորեն արձանագրել նոկաուտի գործողությունները քայքայվող պրոտոնի և էլեկտրոնի հետքերով:

1930 թվականին Բոտեն և Բեքերը ճառագայթման ժամանակ ա- բերիլիումի մասնիկները հայտնաբերել են մեծ ներթափանցող հզոր ճառագայթում: Անհայտ ճառագայթներն անցել են կապարի, բետոնի, ավազի միջով և այլն։ Սկզբում ենթադրվում էր, որ դժվար էր ռենտգենյան ճառագայթներ. Բայց այս ենթադրությունը չդիմացավ քննությանը: Միջուկների հետ բախման հազվագյուտ ակտեր դիտարկելիս վերջիններս ստացել են այնպիսի մեծ վերադարձ, որի բացատրության համար անհրաժեշտ էր ենթադրել անսովոր. բարձր էներգիառենտգեն ֆոտոններ.

Չեդվիքը որոշեց, որ Բոտեի և Բեքերի փորձերի ժամանակ չեզոք մասնիկները, որոնք նա փորձում էր հայտնաբերել, արտանետվում էին բերիլիումից։ Նա կրկնել է փորձերը՝ հույս ունենալով գտնել չեզոք մասնիկների արտահոսք, սակայն ապարդյուն։ Հետքերը չեն գտնվել: Նա մի կողմ թողեց իր փորձերը։

Նրա փորձերը վերսկսելու վճռական խթան հանդիսացավ Այրին և Ֆրեդերիկ Ժոլիո-Կյուրիների կողմից հրապարակված հոդվածը, որը վերաբերում էր բերիլիումի ճառագայթման ունակությանը, որպեսզի դուրս մղի պրոտոնները պարաֆինից (1932թ. հունվար): Հաշվի առնելով Ժոլիո-Կյուրիի արդյունքները՝ նա փոփոխել է Բոտեի և Բեկերի փորձերը։ Նրա նոր տեղադրման սխեման ներկայացված է Նկար 30-ում: Բերիլիումի ճառագայթումը ստացվել է ցրման միջոցով ա- մասնիկներ բերիլիումի ափսեի վրա: Ճառագայթման ճանապարհին պարաֆինային բլոկ է դրվել։ Պարզվել է, որ ճառագայթումը պարաֆինից դուրս է մղում պրոտոնները:

Այժմ մենք գիտենք, որ բերիլիումի ճառագայթումը նեյտրոնների հոսք է: Դրանց զանգվածը գրեթե հավասար է պրոտոնի զանգվածին, ուստի նեյտրոններն էներգիայի մեծ մասը փոխանցում են առաջ թռչող պրոտոններին: Պարաֆինից դուրս եկած և առաջ թռչող պրոտոնները մոտ էներգիա ունեին: 5.3 ՄՎ. Չեդվիկն անմիջապես մերժեց պրոտոնների նոկաուտը Կոմպտոնի էֆեկտով բացատրելու հնարավորությունը, քանի որ այս դեպքում անհրաժեշտ էր ենթադրել, որ պրոտոններով ցրված ֆոտոններն ունեն մոտ էներգիա։ 50 ՄՎ(այն ժամանակ նման բարձր էներգիայի ֆոտոնների աղբյուրները հայտնի չէին)։ Հետեւաբար, նա եզրակացրեց, որ դիտարկվող փոխազդեցությունը տեղի է ունենում ըստ սխեմայի
Ջոլիոտ-Կյուրիի արձագանքը (2)

Այս փորձի ժամանակ ոչ միայն առաջին անգամ նկատվեցին ազատ նեյտրոններ, դա նաև առաջին միջուկային փոխակերպումն էր՝ ածխածնի արտադրությունը հելիումի և բերիլիումի միաձուլման միջոցով։

Առաջադրանք 1.Չեդվիքի փորձի ժամանակ պարաֆինից դուրս եկող պրոտոնները էներգիա ունեին 5.3 ՄՎ. Ցույց տվեք, որ պրոտոնների կողմից ֆոտոնների ցրման ժամանակ նման էներգիա ստանալու համար անհրաժեշտ է, որ ֆոտոններն ունենան էներգիա. 50 ՄՎ.

Նեյտրոնի հայտնաբերման պատմությունը

Նեյտրոնի հայտնաբերման պատմությունը սկսվում է Ջրածնի էլեկտրական լիցքաթափումներում նեյտրոնները հայտնաբերելու Չեդվիքի անհաջող փորձերից (հիմնված վերոհիշյալ Ռադերֆորդի վարկածի վրա)։ Ռադերֆորդը, ինչպես գիտենք, իրականացրել է առաջին արհեստական ​​միջուկային ռեակցիան՝ ռմբակոծելով ատոմի միջուկները ալֆա մասնիկներով։ Այս մեթոդին հաջողվել է նաև արհեստական ​​ռեակցիաներ իրականացնել բորի, ֆտորի, նատրիումի, ալյումինի և ֆոսֆորի միջուկների հետ։ Այս դեպքում արտանետվել են հեռահար պրոտոններ։ Հետագայում հնարավոր եղավ բաժանել նեոնի, մագնեզիումի, սիլիցիումի, ծծմբի, քլորի, արգոնի և կալիումի միջուկները: Այս ռեակցիաները հաստատվեցին վիեննացի ֆիզիկոսներ Կիրշի և Պետերսոնի (1924) փորձերով, ովքեր նաև պնդում էին, որ իրենք կարողացել են պառակտել լիթիումի, բերիլիումի և ածխածնի միջուկները, ինչը Ռադերֆորդին և նրա գործընկերներին չի հաջողվել անել։

Սկսվեց քննարկում, որտեղ Ռադերֆորդը վիճարկում էր այս երեք միջուկների պառակտումը։ Վերջերս Օ. Ֆրիշը առաջարկեց, որ Վիեննայի արդյունքները բացատրվում են ուսանողների դիտարկումներին մասնակցությամբ, ովքեր ձգտում էին «հաճել» առաջնորդներին և տեսան բռնկումներ, որտեղ չկար:

1930 թվականին Վալտեր Բոտեն (1891-1957) և Հ. Բեքերը ռմբակոծեցին բերիլիումը պոլոնիումի ա-մասնիկներով։ Դրանով նրանք պարզեցին, որ բերիլիումը, ինչպես նաև բորը, արձակում են ուժեղ թափանցող ճառագայթում, որը նրանք նույնացնում են կոշտ y-ճառագայթման հետ։

Իսկ 1932 թվականի հունվարին Իրեն և Ֆրեդերիկ Ժոլիո-Կյուրիները Փարիզի գիտությունների ակադեմիայի ժողովում զեկուցեցին Բոտեի և Բեկերի կողմից հայտնաբերված ճառագայթման ուսումնասիրությունների արդյունքները: Նրանք ցույց տվեցին, որ այս ճառագայթումը «ի վիճակի է ազատել պրոտոնները ջրածին պարունակող նյութերում՝ տալով նրանց մեծ արագություն»։

Այս պրոտոնները նրանց կողմից լուսանկարվել են ամպային խցիկում:

Հաջորդ հաղորդակցության մեջ, որը կատարվել է 1932 թվականի մարտի 7-ին, Իրեն և Ֆրեդերիկ Ժոլիո-Կյուրիները ցույց են տվել պրոտոնների հետքերի լուսանկարները ամպի խցիկում, որոնք պարաֆինից դուրս են հանվել բերիլիումի ճառագայթման հետևանքով:

Մեկնաբանելով իրենց արդյունքները՝ նրանք գրել են. «Միջուկի հետ ֆոտոնի առաձգական բախումների մասին ենթադրությունները հանգեցնում են դժվարությունների, որոնք մի կողմից բաղկացած են նրանից, որ դրա համար անհրաժեշտ է զգալի էներգիա ունեցող քվանտ, իսկ մյուս կողմից՝ այն փաստը, որ այս գործընթացը շատ հաճախ է տեղի ունենում: Չեդվիքն առաջարկում է ենթադրել, որ բերիլիում գրգռված ճառագայթումը բաղկացած է նեյտրոններից՝ միավոր զանգվածով և զրոյական լիցք ունեցող մասնիկներից։

Ժոլիո-Կյուրիի արդյունքները սպառնում էին էներգիայի պահպանման օրենքին։ Իսկապես, եթե մենք փորձենք մեկնաբանել Ջոլիոտ-Կյուրիի փորձերը՝ հիմնվելով բնության մեջ միայն հայտնի մասնիկների՝ պրոտոնների, էլեկտրոնների, ֆոտոնների առկայության վրա, ապա հեռահար պրոտոնների առաջացման բացատրությունը պահանջում է 50 էներգիայով ֆոտոնների արտադրություն։ MeV բերիլիումում: Այս դեպքում, պարզվում է, որ ֆոտոնի էներգիան կախված է հետադարձ միջուկի տեսակից, որն օգտագործվում է ֆոտոնների էներգիան որոշելու համար:

Այս հակամարտությունը լուծվեց Չեդվիքի կողմից: Նա իոնացման խցիկի դիմաց դրեց բերիլիումի աղբյուր, որի մեջ պարաֆինային թիթեղից դուրս եկած պրոտոններն ընկան։ Պարաֆինի ափսեի և խցիկի միջև տեղադրելով ալյումինե ներծծող էկրաններ՝ Չադվիքը պարզել է, որ բերիլիումի ճառագայթումը դուրս է մղում պարաֆինից մինչև 5,7 ՄէՎ էներգիա ունեցող պրոտոնները: Նման էներգիան պրոտոններին հաղորդելու համար ֆոտոնն ինքնին պետք է ունենա 55 ՄէՎ էներգիա: Բայց նույն բերիլիումի ճառագայթմամբ նկատվող ազոտի հետադարձ միջուկների էներգիան ստացվում է 1,2 ՄէՎ։ Նման էներգիան ազոտին փոխանցելու համար ճառագայթման ֆոտոնը պետք է ունենա առնվազն 90 ՄէՎ էներգիա։ Էներգիայի պահպանման օրենքը անհամատեղելի է բերիլիումի ճառագայթման ֆոտոնների մեկնաբանության հետ։

Չեդվիքը ցույց տվեց, որ բոլոր դժվարությունները վերանում են, եթե ենթադրենք, որ բերիլիումի ճառագայթումը բաղկացած է մասնիկներից, որոնց զանգվածը մոտավորապես հավասար է պրոտոնին և զրոյական լիցքին: Նա այդ մասնիկները անվանեց նեյտրոններ: Չեդվիքը հոդված է հրապարակել իր արդյունքների մասին 1932 թվականի Թագավորական ընկերության աշխատություններում: Այնուամենայնիվ, նեյտրոնի վերաբերյալ նախնական նշումը տպագրվել է 1932 թվականի փետրվարի 27-ի Nature համարում: Հետագայում, I. և f. Ժոլիո-Կյուրին 1932-1933 թվականների մի շարք աշխատություններում։ հաստատեց նեյտրոնների գոյությունը և նրանց կարողությունը՝ պրոտոնները լույսի միջուկներից դուրս հանելու։ Նրանք նաև հաստատել են նեյտրոնների արտանետումը արգոնից, նատրիումից և ալյումինի միջուկներից, երբ ճառագայթվում են a-ճառագայթներով։

Հեղինակի գրքից

Նեյտրոնների քայքայումը Միջուկի պրոտոն-նեյտրոնային մոդելը բավարարում է ֆիզիկոսներին և համարվում է լավագույնը մինչ օրս: Սակայն առաջին հայացքից դա որոշ կասկածներ է առաջացնում։ Եթե ատոմային միջուկբաղկացած է միայն պրոտոններից և նեյտրոններից, նորից հարց է առաջանում, թե ինչպես կարող են

Հեղինակի գրքից

Պ.-ի և Մ. Կյուրիի հայտնագործությունները Վերադառնանք ռադիոակտիվությանը։ Բեքերելը շարունակեց ուսումնասիրել իր հայտնաբերած երեւույթը։ Նա դա համարել է ֆոսֆորեսցենցիայի անալոգ ուրանի հատկություն։ Ուրանը, ըստ Բեքերելի, « ներկայացնում է մետաղի առաջին օրինակը, որն ունի նման հատկություն.

Հեղինակի գրքից

Նեյտրոնի հայտնաբերման պատմությունը Նեյտրոնի հայտնաբերման պատմությունը սկսվում է Ջրածնի էլեկտրական լիցքաթափումներում նեյտրոնները հայտնաբերելու Չեդվիկի անհաջող փորձերից (հիմնված վերոհիշյալ Ռադերֆորդի վարկածի վրա): Ռադերֆորդը, ինչպես գիտենք, իրականացրել է առաջին արհեստական ​​միջուկը

Հեղինակի գրքից

ԱԶԴԵՑՈՒԹՅԱՆ ՕՐԵՆՔՆԵՐԻ ԲԱՑԱՀԱՅՏՄԱՆ ՊԱՏՄՈՒԹՅՈՒՆ Գալիլեոյին արդեն հետաքրքրում էին ազդեցության տեսության հարցերը։ Նրանց է նվիրված հայտնի «Զրույցների» «վեցերորդ օրը», որը այդպես էլ չավարտվեց։ Գալիլեոն անհրաժեշտ է համարել նախևառաջ որոշել, թե «ինչ ազդեցություն է գործադրվում հարվածի արդյունքի վրա, մի կողմից.

Հեղինակի գրքից

1638 թվականի սեպտեմբերի 12-ին Դեկարտը Մերսենին գրել է. (111): Այս հայտարարությունը տրամագծորեն հակառակ է հայտարարությանը

Հեղինակի գրքից

1. Կատալիզ երեւույթի հայտնաբերման պատմությունը Կատալիզը արագության փոփոխություն է քիմիական ռեակցիակատալիզատորների առկայության դեպքում: Կատալիզացման մասին ամենապարզ գիտական ​​տեղեկատվությունը արդեն հայտնի էր վաղ XIXՎ. Հայտնի ռուս քիմիկոս, ակադեմիկոս Կ. Ս. Կիրխհոֆը 1811 թվականին հայտնաբերել է կատալիտիկ.

Հեղինակի գրքից

Պրոֆեսոր, ով չէր ցանկանում բացահայտումներ անել Մաքսվելից հետո հաջորդ մարդը, ով հորինեց նոր հիմնարար հայեցակարգ, մի մարդ էր, ով դա չէր ուզում և այդքան էլ հարմար չէր դրա համար՝ 42-ամյա գերմանացի պրոֆեսոր Մաքս Կարլ Էռնստ Լյուդվիգ Պլանկը: Նա մեծացել է իրավագիտության դասախոսի ընտանիքում և

Հեղինակի գրքից

2. Հայտնաբերման շեմին Այսպիսով, բոլորին հետաքրքրում է Լուսինը: Հարձակումը դրա վրա սկսվեց 1959 թվականին, երբ ամբողջ աշխարհը լսեց ՏԱՍՍ-ի հաղորդագրությունը, որում ասվում էր, որ «Հունվարի 2-ին ԽՍՀՄ-ում հաջողությամբ արձակվեց տիեզերական Luna-1 (Dream) հրթիռը, որն ուղղված էր դեպի Լուսին և դարձավ առաջին արհեստական ​​մոլորակը։

Հեղինակի գրքից

Կեսօրից հետո նեյտրոնի բնույթի մասին ակնարկներ Ջ. Վերվիեի ելույթը Անտվերպենի կոնֆերանսի փակմանը 1965 թ. տարբեր երկրներ. Մենք պետք է, սակայն,

Հեղինակի գրքից

XII. ԱՇԽԱՐՀԱԳՐԱԿԱՆ ՄԵԾ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄՆԵՐ ԵՎ ԱՍՏՂԱԳԻՏՈՒԹՅՈՒՆ Առևտրի շահերից առաջացան խաչակրաց արշավանքները, որոնք ըստ էության նվաճողական-առևտրական արշավախմբեր էին։ Առևտրի զարգացման, քաղաքների աճի և արհեստագործության ընդլայնման հետ կապված, ձևավորվող բուրժուական դասակարգում.

Հեղինակի գրքից

XIX. ՄԵԽԱՆԻԿԱԿԱՆ ԵՎ ՀԵՌԱՍՊԱՆԱԿԱՆ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄՆԵՐ Կոպեռնիկոսից երկար ժամանակ անց «ուղղափառ» Պտղոմեոսյան համակարգը դեռևս դասավանդվում էր համալսարաններում և աջակցվում էր եկեղեցու կողմից: Օրինակ, աստղագետ Մեսթլինը (1550–1631), Կեպլերի ուսուցիչը, Կոպեռնիկոսի ուսմունքի կողմնակիցն էր (նա,

Հեղինակի գրքից

Բացահայտումները չեն մեռնում Ապրելով տիեզերքի և ատոմի դարում՝ բնական է նայել այս դարաշրջանի գիտությանը: Բայց չպետք է ծայրահեղությունների մեջ ընկնել՝ արհամարհանքով մերժել այն ամենը, ինչ գտել են նախորդները։Այո, «բոլոր գիտնականների իննսուն տոկոսը ողջ է, աշխատում է մեր կողքին»։ Բայց եթե

Հեղինակի գրքից

1. Մարդիկ և հայտնագործությունները Նրանք սկսեցին խոսել տարբեր լեզուներով. Նրանք գիտեին վիշտը և սիրում էին վիշտը, տենչում էին տանջանքները և ասում, որ ճշմարտությունը միայն տանջանքով է ձեռք բերվում: Հետո նրանք գիտություն ստացան։ Ֆ.Մ.Դոստոևսկի. Զվարճալի տղամարդու երազանք Մենք լսում և կարդում ենք հայտնագործությունների մասին գրեթե

Հեղինակի գրքից

ԱՌԱՋԻՆ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄՆԵՐԸ Թեև Դեյվին վարձեց Ֆարադեյին, որպեսզի պարզապես լվանա փորձանոթները և կատարի նմանատիպ առաջադրանքներ, Մայքլը համաձայնեց այս պայմաններին՝ օգտագործելով բոլոր հնարավորությունները իրական գիտությանը մոտենալու համար: Որոշ ժամանակ անց՝ հոկտեմբերին:

20-րդ դարի սկզբին, երբ արդեն հաստատվել էր, որ մոլեկուլները կազմված են ատոմներից. նոր հարց. Ինչից են կազմված ատոմները: Անգլիացի գիտնական Ռադերֆորդը իր մի խումբ ուսանողների հետ ստանձնել է լուծել այս բարդ խնդիրը։

Ջրածնի ատոմի միջուկը ցանկացած նյութի միջուկում

Արդեն հայտնի էր, որ ատոմն ինքնին բաղկացած է միջուկից և նրա շուրջը մեծ արագությամբ պտտվող էլեկտրոնից։ Բայց ինչի՞ց է պատրաստված միջուկը։ Ռադերֆորդը ենթադրում էր, որ ցանկացած քիմիական տարրի ատոմի միջուկը անպայմանորեն ներառում է ջրածնի ատոմի միջուկը։

Հետագայում դա ապացուցվեց մի շարք փորձերով։ Փորձերի էությունը հետեւյալն էր՝ ազոտի ատոմները ռմբակոծվել են ալֆա ճառագայթմամբ։ Սա հանգեցրեց նրան, որ պարբերաբար ալֆա ճառագայթումը տապալում է որոշ մասնիկներ ազոտի ատոմի միջուկից:

Ամբողջ գործընթացը նկարահանվել է ֆոտոզգայուն ֆիլմի վրա: Սակայն, միևնույն է, փայլն այնքան թույլ էր, որ Ռադերֆորդն ու իր աշակերտները, մինչ փորձը սկսելը, մոտ 8 ժամ նստեցին ամբողջովին մութ սենյակում, որպեսզի աչքը տեսնի ամենափոքր լուսային ազդանշանները։

Լույսի հետքերի բնույթով պարզվել է, որ տապալված մասնիկները թթվածնի և ջրածնի ատոմների միջուկներն են։ Այսպիսով, հաստատվեց Ռադերֆորդի այն ենթադրությունը, որ ջրածնի ատոմի միջուկը ցանկացած քիմիական տարրի ատոմի միջուկի մի մասն է։

Պրոտոնի հայտնաբերում

Ռադերֆորդն այս մասնիկը անվանել է պրոտոն։ Հունական «պրոտոսից»՝ առաջինը։ Պետք է հասկանալ, որ ոչ թե պրոտոնն է ջրածնի ատոմի միջուկը, այլ, ընդհակառակը, ջրածնի ատոմի միջուկն այնպիսի կառուցվածք ունի, որ միայն մեկ պրոտոն է մտնում դրա մեջ։

Այլ այլոց ատոմների միջուկների կազմը քիմիական տարրերկարող է ներառել շատ ավելինպրոտոններ. Պրոտոնն ունի դրական էլեկտրական լիցք։ Այս դեպքում պրոտոնի լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքին, բայց այն ունի այլ նշան։

Այսպիսով, պրոտոնը և էլեկտրոնը կարծես հավասարակշռում են միմյանց: Հետևաբար, բոլոր առարկաները ի սկզբանե ոչ մի կերպ չեն լիցքավորվում, և լիցք են ստանում միայն այն ժամանակ, երբ մտնում են էլեկտրական դաշտ:

Նեյտրոնի հայտնաբերում

Պրոտոնի հայտնաբերումից հետո գիտնականները հասկացան, որ միջուկը բաղկացած է ոչ միայն պրոտոններից, քանի որ, օգտագործելով բերիլիումի ատոմի միջուկի օրինակը, պարզվեց, որ միջուկում պրոտոնների ընդհանուր զանգվածը 4 զանգվածային միավոր է, մինչդեռ ընդհանուր միջուկի զանգվածը 9 զանգվածային միավոր է:

Այսինքն՝ զանգվածի ևս 5 միավորը պատկանում է որոշ այլ մասնիկների, որոնք, ընդ որում, էլեկտրական լիցք չունեն, քանի որ հակառակ դեպքում պրոտոն-էլեկտրոն հավասարակշռությունը կխախտվեր։

Ռադերֆորդի աշակերտ Չադվիկը մի շարք փորձեր կատարեց և հայտնաբերեց մասնիկներ, որոնք արտանետվում էին բերիլիումի ատոմի միջուկից, երբ ռմբակոծվում էին ալֆա ճառագայթմամբ, բայց չունենալով լիցք:

Լիցքի բացակայությունը հայտարարվել է նրանով, որ մասնիկները ոչ մի կերպ չեն արձագանքել էլեկտրամագնիսական դաշտին։ Ակնհայտ դարձավ, որ ատոմային միջուկի կառուցվածքում բացակայող տարրը հայտնաբերվել է։

Այս մասնիկները կոչվում էին նեյտրոններ։ Նեյտրոնի զանգվածը մոտավորապես հավասար է պրոտոնի զանգվածին, բայց, ինչպես արդեն նշվեց, այն չունի լիցք։

Հին ժամանակներից մարդուն հետաքրքրում էր այն նյութի կառուցվածքը, որը նա ամեն օր դիտարկում է իր շուրջը։ Հին Հունաստանում առաջ քաշված վարկածներից մեկը ...

Ո՞վ է հայտնաբերել նեյտրոնը, պրոտոնը և էլեկտրոնը, և ի՞նչ նշանակություն ուներ դա մարդկության համար

Masterweb-ի կողմից

01.08.2018 14:00

Հին ժամանակներից մարդուն հետաքրքրում էր այն նյութի կառուցվածքը, որը նա ամեն օր դիտարկում է իր շուրջը։ Հին Հունաստանում առաջ քաշված վարկածներից մեկը ենթադրում էր, որ նյութը բաղկացած է տարրական մասնիկներից՝ ատոմներից։ Սակայն միայն 20-րդ դարում փորձնականորեն հաստատվեց, որ ատոմը բաղկացած է նաև ենթաատոմային մասնիկներից՝ պրոտոններից, էլեկտրոններից և նեյտրոններից։ Հոդվածում բացահայտվում է այն թեման, թե ով է հայտնաբերել նեյտրոնը, պրոտոնը և էլեկտրոնը, և ինչ ազդեցություն են ունեցել այդ հայտնագործությունները մարդկության զարգացման վրա:

Ատոմ և ենթաատոմային մասնիկներ

Տիեզերքի նյութը կազմված է փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում են ատոմներ։ Այս հայեցակարգը առաջ է քաշել հույն մաթեմատիկոս և փիլիսոփա Դեմոկրիտը դեռ մ.թ.ա 5-րդ դարում։ Հին հունարենից «ատոմ» բառը թարգմանվում է որպես «անբաժանելի»։ Ատոմը ստուգելու տեխնիկական անհնարինության պատճառով այս վարկածը գոյություն ուներ մինչև 19-րդ դարը, երբ գիտության և տեխնիկայի առաջընթացը հնարավորություն տվեց ավելի ուշադիր ուսումնասիրել ատոմը։ 19-րդ դարի վերջին ատոմի ուսումնասիրության շնորհիվ պարզվեց, որ այն նյութի տարրական միավոր չէ և բաղկացած է ավելի փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում էին ենթաատոմային։ Ընդունված է այս մասնիկները անվանել էլեկտրոն, պրոտոն և նեյտրոն, քանի որ դրանք կազմում են ողջ նյութի ատոմները։

Ներկայումս գիտությունը շատ առաջ է առաջացել տարրական մասնիկների ուսումնասիրության հարցում։ Այսպիսով, պարզվեց, որ նույնիսկ ենթաատոմային մասնիկները նույնպես ունեն իրենց ներքին կառուցվածքը։ Բացի այդ, գոյություն ունի ատոմներից առաջացած, այսպես կոչված, հականյութը, որը բաղկացած է հակամասնիկներից, որոնք նույնպես ենթաատոմային են։ Այնուամենայնիվ, էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների հայտնաբերումը նշանավորեց միջուկային ֆիզիկայի և մարդկության միջուկային պատմության սկիզբը։ Ով է հայտնաբերել այս ենթաատոմային մասնիկները, քննարկվում է այս հոդվածում:

Ժամանակակից պատկերացումներ ատոմի կառուցվածքի մասին

Նախքան այն հարցի պատասխանին անցնելը, թե ով է հայտնաբերել նեյտրոնները, պրոտոնները և էլեկտրոնները, եկեք դիտարկենք, թե ինչ է ատոմը ժամանակակից տեսանկյունից։

Յուրաքանչյուր նյութ, որը մենք տեսնում ենք ամեն օր, կազմված է մոլեկուլներից: Դրանք նույնպես կազմված են ատոմներից։ Թեև տարբեր մոլեկուլների թիվը բավականին մեծ է, դրանք բոլորը ձևավորվում են սահմանափակ թվով տարբեր ատոմներից (100 կարգի)։ Յուրաքանչյուր ատոմ ունի միջուկ, որը բաղկացած է պրոտոններից և նեյտրոններից, և միջուկի շուրջը պտտվող էլեկտրոններից, որոնց էլեկտրական լիցքը բացասական է և հակառակ նշանով միջուկի լիցքին։

Եթե ​​այս գաղափարները կիրառենք ջրի նկատմամբ, ապա պետք է ասենք, որ 4 մմ տրամագծով ջրի կաթիլում կա մոտավորապես 1015 մոլեկուլ։ Ջրի մոլեկուլը բաղկացած է 3 ատոմից՝ 2 ջրածնի ատոմ և 1 թթվածնի ատոմ։ Թթվածնի ատոմը բաղկացած է միջուկից, որը ձևավորվում է 8 պրոտոնից և 8 նեյտրոնից և էլեկտրոնային թաղանթից, որը բաղկացած է 8 էլեկտրոնից։

Էլեկտրոնի հայտնաբերում

Մինչև 1897 թվականը մարդկությունն ատոմը համարում էր անբաժանելի, երբ բրիտանացի ֆիզիկոս Ջոզեֆ Ջոն Թոմսոնը հայտնաբերեց էլեկտրոնը կաթոդային ճառագայթների հետ իր փորձերի ժամանակ։ Սարքը, որն օգտագործել է Թոմսոնը, կնքված ապակե խողովակ էր, որի մեջ տեղադրվել են երկու կաթոդներ և օդը տարհանվել։ Գիտնականը պարզել է, որ արտանետվող կաթոդային ճառագայթները շեղվում են իրենց տարածման ուղուց, եթե դրանց վրա ազդում է էլեկտրական դաշտը։ Արդյունքում գիտնականը պարզել է, որ այդ ճառագայթները կազմող մասնիկները պետք է բացասական լիցք ունենան։ Հետագայում այս մասնիկները կոչվեցին էլեկտրոններ:

Պրոտոնի հայտնաբերում

Ջեյ Ջեյ Թոմսոնի աշակերտը՝ նորզելանդացի ֆիզիկոս Էռնեստ Ռադերֆորդը, վերագրվում է պրոտոնի հայտնաբերմանը: 20-րդ դարի սկզբին նա առաջարկեց ատոմի կառուցվածքի մոլորակային մոդել, որում հիմնական զանգվածը գտնվում է կենտրոնում։ Ռադերֆորդը այս վարկածին հանգեց փորձերի վերլուծությունից հետո, երբ գիտնականներ Հանս Գայգերը և Էռնեստ Մարսդենը ռմբակոծեցին ոսկու ափսեը ալֆա մասնիկներով:

1918 թվականին Ռադերֆորդը ինքնուրույն փորձեր է անցկացրել ազոտի հետ ալֆա մասնիկների փոխազդեցության վերաբերյալ։ Այս փորձերի ժամանակ գիտնականը դիտարկել է ջրածնի ատոմի միջուկների արտանետումը և եկել այն եզրակացության, որ դրանք «աղյուսներ» են մնացած բոլոր միջուկների համար։ Այսպիսով, Ռադերֆորդը հայտնաբերեց պրոտոնը: Հետագայում պարզվեց, որ միջուկային զանգվածը զգալիորեն գերազանցում է ատոմի բոլոր պրոտոնների ընդհանուր զանգվածը, ուստի Ռադերֆորդը առաջարկեց, որ ատոմի միջուկում դեռևս կա ծանր մասնիկ, որը լիցք չունի: Այս մասնիկը նեյտրոնն էր, որը հայտնաբերվեց ավելի ուշ։

Ո՞վ է հայտնաբերել նեյտրոնը:

Ատոմը կազմող երրորդ մասնիկը հայտնաբերվել է 1932 թվականին։ Նեյտրոնների գոյությունը հայտնաբերած գիտնականը անգլիացի ֆիզիկոս Ջեյմս Չեդվիկն էր։ Ուսումնասիրելով ատոմների վարքագիծը, երբ դրանք ռմբակոծվում են ալֆա մասնիկներով, Չադվիքը հայտնաբերեց ճառագայթման գոյությունը, որի մասնիկները ունեին մոտավորապես նույն զանգվածը, ինչ պրոտոնները, բայց էլեկտրականորեն չեզոք էին, քանի որ նրանք չեն փոխազդում էլեկտրական դաշտի հետ: Բացի այդ, այս մասնիկները կարողացան ներթափանցել նյութ և ստիպել ծանր տարրերի ատոմներին բաժանվել ավելի թեթևների։ Նոր մասնիկի ֆիզիկական հատկությունների պատճառով Չեդվիքը այն անվանել է նեյտրոն, ուստի նա իրավամբ համարվում է նեյտրոնը հայտնաբերած գիտնականը:

Ատոմային միջուկի էներգիա

Նեյտրոնների հայտնաբերումից ի վեր միջուկային ֆիզիկան, ինչպես նաև քիմիան և տեխնոլոգիան հսկայական քայլ առաջ են կատարել: Մարդու առջև բացվել է էներգիայի նոր, գործնականում անսպառ և միևնույն ժամանակ վտանգավոր աղբյուր։

Միջուկային դարաշրջանի սկիզբը մարդկությունը զգաց 1945 թվականին, երբ ԱՄՆ-ը փորձարկեց առաջին ավերիչ միջուկային ռումբը Trinity՝ գցելով այն ճապոնական Հիրոսիմա և Նագասակի քաղաքների վրա։

Միջուկային էներգիայի առաջին օգտագործումը խաղաղ նպատակներով կարելի է տեսնել 1950-ականների կեսերին, երբ 1953 թվականին կառուցվեց առաջին միջուկային ռեակտորը՝ փոխարինելու ամերիկյան Nautilus սուզանավի դիզելային շարժիչը:

Կիևյան փողոց, 16 0016 Հայաստան, Երևան +374 11 233 255