陽子と中性子経験を開く。陽子を開く

古代以来、男は彼が毎日彼の周りを見ている物質の構造に興味を持っていました。仮説の1つ、古代ギリシャで前方に入れる...

中性子、陽子、電子を開いた人、そしてそれが人類のために持っていた値

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01.08.2018 14:00

古代以来、男は彼が毎日彼の周りを見ている物質の構造に興味を持っていました。古代のギリシャで前方に投入された仮説の1つは、その物質が元素粒子 - 原子からなると仮定された。しかしながら、20世紀にのみ、原子は亜原原子粒子からなる：プロトン、電子および中性子からなることが実験的に確立された。この記事では、中性子、陽子、電子を発見したトピック、そしてどのような影響が人類の発達にこれらの発見を持っているかを明らかにしています。

原子と亜原子粒子

宇宙の問題は、原子と呼ばれる小さな粒子からなる。この概念は、vセンチュリーBCの民主主義者によってギリシャの数学者と哲学者によって推薦されました。古代のギリシャ語から、「Atom」という言葉は「不可分」と変換されます。それが原子を表すことを確認することが技術的には、科学および技術の成果が原子をより慎重に研究することを可能にしたときに、この仮説がXIX世紀まで存在していた。 XIXセンチュリーの終わりの原子の研究のために、それは実質的な物体単位ではなく、亜原原子と呼ばれたより小さな粒子からなることがわかった。これらの粒子は、それらが全物質の原子を形成するので、電子、プロトンおよび中性子を関連するようにとられている。

現在、基本粒子を研究する問題について、科学は遠くに進んできました。それで、亜原子粒子でさえもそれらの内部構造を有することがわかった。さらに、抗粒子からなる原子によって形成されたいわゆる反射タームがある。それにもかかわらず、原子力物理学の始まりと人類の核歴史は正確に電子、陽子、中性子の開放を置く。この記事では、これらの亜原子粒子を開いた人が検討されています。

アトムの構造についての現代のアイデア

中性子、陽子、電子を発見した人の問題に対する答えに引っ越す前に、現代の観点からは原子であると考える。

私たちが見る各物質は分子からなる。それらは原子によって形成されます。異なる分子の数は非常に大きいが、それらの全てが限られた数の異なる原子（約100）によって形成される。各原子は、プロトンおよび中性子からなるカーネルを有し、そしてカーネルの周りに回転する電子は陰性の電荷が負でありそしてカーネルの電荷の符号とは反対である。

あなたがこれらのアイデアを水に適用するならば、直径4mmの水の下で約1015分子であると言われるべきである。水分子は、3原子：2個の水素原子と1個の酸素原子からなる。酸素原子は、8個のプロトンおよび8個の中性子によって形成された核、および8個の電子からなる電子シースからなる。

電子を開く

1897年まで、英国の物理学者Joseph John Thomsonがカソード線を用いて彼の実験で電子を開いたときに人類が不可分と考えた。 Thomsonによって使用される装置は、2つのカソードが配置され、そして空気がはんだ付けされたガラス製の気密チューブであった。科学者は、放出された陰極線が電界の影響を受けている場合、それらの伝播の経路から逸脱することを発見した。結果として、科学者は粒子が粒子が形成されなければならないことを見出した。続いて、これらの粒子を電子と命名した。

陽子を開く

ニュージーランドの物理学者の学生J. J. Thomsonは、陽子を開けた科学者であると考えられています。 20世紀の初めに、彼はバルクが中央にある原子の構造の惑星モデルを提案した。そのような仮説には、ハンスハイガーの科学者とアーネストマルスデンがゴールドプレートからアルファ粒子を砲撃した実験を分析した後に、Rutherfordが来ました。

1918年に、ラザフォードはアルファ粒子と窒素との相互作用について独立して実験を行った。これらの実験では、科学者は水素原子の核の放出を観察し、他のすべてのコアの「レンガ」であると結論付けました。それでルートフォードは陽子を開きました。続いて、核塊が原子の全プロトンの全質量を有意に大幅に上回ったので、Rutherfordは電荷を有さない原子の核内にまだいくつかの重粒子があることを示唆した。この粒子は中性子であり、後で開口した。

誰が中性子を開いたのですか？

粒子原子の第三成分を1932年に開口した。中性子の存在を開いた科学者たちは英語の物理学者James Chadwickになりました。原子の挙動を研究すると、それらのアルファ粒子が爆撃されたとき、Shedvikは放射線放射線の存在を発見し、その粒子はプロトンとほぼ同じであるが電気的に中性であったが、電界と相互作用しなかった。さらに、これらの粒子は物質を浸透させ、重い元素原子を軽量化することができた。新しい粒子の物理的性質のために、Chadwickはそれを中性子と呼ばれたので、彼は正当に中性子を開けた科学者であると考えられています。

原子核のエネルギー

中性子が開いていた後、核物理学、ならびに化学と技術は大きな一歩前進しました。新しい、ほとんど無尽蔵、そして同時に、危険なエネルギー源は男の前に開かれました。

米国が三位一体の破壊的な第一核爆弾を経験した1945年に感じられた、人類の原子時代の始まりは、広島と長崎の日本の都市に落ちる。

平和的目的のための原子力エネルギーの最初の使用は、1953年に最初の原子炉が建設された20世紀の50世紀に起因する必要があります。

Kyiv Street、16 0016アルメニア、エレバン+374 11 233 253

中性子開口部の履歴は、継続的に失敗したがじく、水素中の放電を用いて中性子を検出しようとする（Rutherfordの前述の仮説に基づいて）。私たちが知っているように、私は最初の人工核反応、衝撃核核A粒子を実施しました。この方法はまた、ホウ素核、フッ素、ナトリウム、アルミニウムおよびリンとの人工反応を行うことができた。同時に、長い陽子が飛んでいました。将来的には、ネオンカーネル、マグネシウム、ケイ素、硫黄、塩素、アルゴン、およびカリウムを分割することが可能であった。これらの反応はKirshaとPettersonのウィーン物理学者（1924）の実験によって確認されました。

図。 J.Chawwick

議論が発生し、そこでは指定された3つのコアの分割が挑戦しました。最近、O. Filishは、侵入者の結果が、「喜んで」マネージャーを求めていた学生の観察に参加することによって説明されています。

1930年、Walter Bote（1891 - 1957）とベッカーの街はα粒子ポロニアによって砲撃されました。同時に、それらは、BORが強く浸透する放射線を発光し、それらは硬質γ線で同定されたことを見出した。

1932年1月11日、IreneとFrederick Jolio-Curiesは、パリの科学アカデミーの会議について報告しました。放射線研究、オープンボット、ベッカーの結果。それらは、これらの放射線が水素含有物質プロトンで放出され、より高い速度を知らせることができることを示した。これらのプロトンは、ウィルソンのチャンバーで写真を撮影しました。

1932年3月7日、IreneとFrederick Jolio-Curiesは、パラフィンベリリウム放射線から壊れた、ウィルソン室内のプロトン痕跡の写真を示しました。

その結果を解釈する、彼らは次のように書いています。「カーネルとの光子の弾性衝突についての仮定は、片手で構成されている困難さにつながり、これはかなりのエネルギーを持つ量子を必要とし、そしてその一方で、これはこれです。プロセスが頻繁に発生します。チャウバーは、ベリリウムで励起された放射線が単一の質量とゼロ電荷を持つ中性子粒子からなることを示唆しています。」

Jolyo-Curieの結果はエネルギーの保全の法則を提起しました。実際、既知の粒子の存在に基づいてジオリオキュリの実験を解釈しようとすると、プロトン、電子、光子、長期陽子の出現の説明は、50のエネルギーを持つベリリウム光子に対する誕生を必要とします。 mev同時に、光子エネルギーは光子エネルギーを決定するために使用される反動コアの種類に依存する。

この衝突はチャビスを許可されました。それはイオン化チャンバーの前にベリリウム源を置き、その中にプロトンが打ち上げられ、パラフィンプレートからノックアウトした。パラフィンプレートとアルミニウムスクリーンを吸収するカメラの間、鎖はベリリウム放射線がパラフィンからのプロトンをエネルギーと5.7にノックすることを発見しました mevそのようなエネルギーのコミュニケーション陽子のために、光子は55でエネルギーを持っていなければならない mevしかし、同じベリリウム放射線で観察された窒素反動核のエネルギーは1.2であることがわかりました mevそのようなエネルギーを伝達するためには、放射光光子は少なくとも90のエネルギーを持たなければならない mevエネルギー保全の法則は、ベリリウム放射の光子解釈と互換性がありません。

礼拝堂は、ベリリウム放射線がプロトンの重量と等しい粒子とゼロ電荷であると仮定されれば、すべての困難が除去されることを示した。これらの粒子は中性子と呼んだ。竹は1932年の「王立社会の警告」の結果についての記事を発表しました。しかし、中性子に関する予備的な注意は、自然室で公開されました » 。 1932年2月27日、将来のI.およびF. Jolio-Curie数の多数の研究1932-1933。彼らは肺核からのプロトンをノックアウトするための中性子とそれらの性質の存在を確認した。それらはまた、α線を照射するときのアルゴン核、ナトリウムおよびアルミニウムを用いて中性子の放出を確立した。

Protonno中性子カーネルモデル

1932年5月28日、ソビエト物理学者D.D.Ivanenkoは本質的にノートを発表した。これは、中性子がカーネルの陽子構造要素と共にあることを示唆している。彼は、そのような仮説が窒素大災害の問題を解決することを示した。事実、この仮説によれば、窒素コアは14個の粒子 - 7プロトンおよび7個の中性子からなり、したがって、1930年に示されたように、研究からのラマンスペクトルからなるように、Boseの統計を遵守する。 1932年6月、V. Heisenbergはプロトン中性子モデルについての大きな記事で作用しました。

しかしながら、プロトン中性子カーネルモデルは懐疑的にほとんどの物理学者によって満たされました。 β崩壊のコアと電子の放出に矛盾するようです。 Heisenbergは1968年に思い出されました。彼の中核の中の電子がないことを前提として、「最大の物理学は最大の物理学を批判しました」そして彼はそれがあったと正しく結論づけました実際には、先験的に受け入れられるように明らかに見えるように見えることがどのように困難であるかを示しています。」アリストテレスの用語に従って、「自然の中で明示的に」のための「露骨」を放棄することは非常に困難です。

重粒子からの核の構造の考えは、物理学者によって採取された。カーネル内に電子がないという考えは1930年にDirak Backによって表明されましたが、MothBalledでした。中性子の開口部は、必須ではない単に単純にプロトンと電子を発見したとして多くの人によって考慮されたので、まだ考えた。世界の単純な絵、その中で、宇宙の根本的な「レンガ」は陽子と電子であった、誰も新しい粒子の導入を複雑にしたくなかった。

1933年9月、原子力カーネルに関する会議がLengeradで開催され、外国の科学者が参加しました。 F. Jolio（彼はまだ二重姓を持っていませんでした）2つの報告をしました：「中性子」と「光子の標準化と核の変換中の陽電子の出現」 P. Diracは陽電子の理論について報告した。 F. Perren - カーネルモデルについて。核のモデルに関する報告書D.D.Ivanhenkoは作用した。彼はプロトン中性子モデルを積極的に擁護し、主な論文を策定しました：カーネルには重い粒子はあります。「電子、陽電子などの出現」は、粒子は光量子の放出と同様に、出生の種類として解釈されるべきである。 D.D.Ivanenkoは、中性子と陽子の複雑な構造の考えを拒絶しました。彼の意見では、両方の粒子は「同じ程度の元素を有するように思われるべきである」、すなわち中性子およびプロトンが、両方の基本粒子が互いに移動し、電子または陽電子を放出することができる。将来的には、プロトンと中性子は1つの粒子 - 核子の2つの状態と見なされ始め、Ivanhenkoの考えは一般的に受け入れられました

中性子の開口部に関する記事

現代の実験的および適用物理学では、中性子は主要な役割を果たしています。彼らの助けを借りて、核を割って強力なエネルギー源を生み出す過程で原子核のエネルギーを放出することが可能でした。中性子は荷電粒子であるので、クーロン障壁はその貫通をコアへの浸透を妨げない。これは、核構造と反応を研究するために中性子を使用する特別な可能性を決定します。

中性子開口部の歴史は一般的に核物理学の発展に非常に特徴的です。 1920年のRutherfordは一般的な考慮事項に基づき、陽子の質量にほぼ等しい粒子の存在を予測し、そしてその特性のいくつかを概説していました。

1930年、ボタ・ベッカー、当事者のプレートに照射され、カウンター上で操作されたいくつかの放射線を見ました。命令は中古プレートの厚さよりも小さかったので、この「何か」は当事者ではありませんでした。この放射線は鉛に弱く吸収されているので、それを光線で考えることは自然でした。

1932年、ヨリオスとキュリーが未知の放射線の途中からの経験を経験し、それらはパラフィンと観察されたプロトンを入れ、パラフィンからノックアウトしました。プロトンエネルギーは、核光胎児が起こっていたという仮定に等しくなった。運動学の一般的な法律から、そのようなエネルギーの陽子は核写真効果を犠牲にして核からノックアウトされることがあることを示すことが可能であるが、この時点ではすでにそれによってカーネルはいくつかのユニットのエネルギーレベルによって特徴付けられることが判明したので、このようにエネルギーを持つ興奮したレベルを持つことができなかったカーネルは、そのようなタフの源の問題は解決されませんでした。

Rutherfordのアイデアに導かれたChanagerは、ボットとベッカー、ジョリオ、キュリーの実験の結果を分析し、新しい浸透した放射線が光子からのものではなく、重度の中性粒子からなることを示唆しています。新たな放射線と窒素との相互作用の結果として生じるVilson Vilson室、窒素窒素コア、およびパラフィンで形成された反跳なプロトンを観察すると、Schwickは最初に中性子の質量を決定します。陽子の質量。

エネルギーとインパルスの保全の法則を考慮して、そのうち中性子質量の値が最初に得られた。中性子がリターンのパラフィンプロトンからノックアウトされ、陽極の散乱としての陽子との中性子衝突を考慮したとすると、プロトンによって購入された速度が最大のときに正面衝突のために書かれることができます。

中性子の質量はどこですか。衝突前の中性子率衝突後の中性子率陽子の質量と速度。

ここでは、2つの式には3つの未知の値が含まれています。（プロトン速度はその範囲によって決まります）。したがって、追加の経験が必要です。第3の式を得るために、同じ中性子を窒素の経験を繰り返し（窒素核の質量、最大窒素核を決定し、中性子が衝突する。それゆえ、それはプロトン速度の効率に等しい。したがって、プロトンによって決定することができる。核ベンダーのために一緒に方程式を解決する核ベンダーが戻ってくる

1920年に、ルータフォードは、耐性のあるコンパクトなプロトン-E対のコアの一部としての存在について仮説を表明しています。これは、陽子のほぼ等しい質量の質量を持つ粒子です。彼はこの仮説粒子の名称を思い付くことさえしました - 中性子。それはとても美しいでしたが、後で出たように、誤った考えです。電子はカーネルには含まれない。不確実性の比に基づく量子 - 機械計算は、電子が核内に局在すること、すなわちサイズの分野 r ≈ 10 −13 cM1つの粒子の計算における核の結合エネルギーよりも巨大な運動エネルギーを持っていなければならない。重い中性粒子の存在の考えは、彼がすぐにJ.Chadwikに向かった彼の生徒のグループを直ちに提案したので、そのような粒子を検索することが魅力的です。 1932年の12年後、Cedwickはベリリウムα粒子の照射から生じる放射線を実験的に調査し、そしてこの放射線がプロトンの質量にほぼ等しい質量を有する中性粒子の流れであることがわかった。そのため、中性子が開いた。稲作には、中性子検出のための簡単な設置方式が示されています。

放射性ポロニウムによって放出されたベリリウムα-粒子の衝撃の場合、厚さ10 -20の厚さの鉛層としてそのような障壁を克服することができるような浸透放射が起こる。 cM。この放射はほとんどChadvikとほぼ同時にJolio-Curie IreneとFrederick（Irene-Data MaryとPierre Curie）の配偶者とほぼ同時にありますが、これらはこれらが大きなエネルギーのγ線であることを示唆しました。それらは、ベリリウムがパラフィンプレートを置くために放射線の経路内にある場合、この放射線の電離能力は急激に増加することを見出した。それらは、ベリリウム放射線がパラフィンからのプロトンをノックし、それが大量にこの水素含有物質で利用可能であることを証明した。空気中の陽子の自由距離の長さには、衝突で必要な速度を知らせることができるγ-クォンタのエネルギーを推定した。それは巨大であることがわかった - 約50 me me.

J.Chadwickは、Vilsonの室内で見ている彼の実験で、ベリリウム放射線との衝突をテストした核核を追跡しました。これらの実験に基づいて、それは実験において核核に知らせることができるγ-量子のエネルギーの推定を推定した。 100~150に等しいことが判明しました me me。そのような巨大なエネルギーは、ベリリウムによって放出されたγ-Quantaを持つことができます。これに基づいて、コンドウィックは、α粒子の作用の下で、非一致γ-QuantA、かなり重い粒子がベリリウムから検索されたと結論付けた。したがって、これらの粒子は大きな透過性を有し、ガイガーメーター内のガスを直接イオン化しなかったので、それらは電子メールであった。したがって、Shedvikの経験の10年前のRutherfordによって予測された中性子粒子の存在。

ノルトロン開会史

中性子の開口部の歴史は、水素中の放電を伴う中性子を検出するためにChedvaeが失敗した試みから始まります（ReoRFOR-YESの上記仮説に基づいて）。私たちが知っているように、Rutherfordは、A粒子原子の核を衝突させる最初の人工核反応を行った。この方法はまた、ホウ素核、フッ素、ナトリウム、アルミニウムおよびリンとの人工反応を行うことができた。同時に、長い陽子が飛んでいました。将来的には、ネオンカーネル、マグネシウム、ケイ素、硫黄、塩素、アルゴン、およびカリウムを分割することが可能であった。これらの反応は、KirshaとPetterson（1924）のウィーン物理学者の実験によって確認されたが、これもまたリチウム、ベリリウムおよび炭素のコアを分割することができたと主張し、それはラザフォードとその従業員を作ることができなかったと主張した。

ディスカッションが発生し、その中で、Rutherfordは指定された3つのコアの分割に挑戦しました。最近、O. Filishは、侵入者の結果が、「喜んで」マネージャーを求めていた学生の観察に参加することによって説明されています。

1930年、Walter Bota（1891-1957）とBekkerがベリリウムA粒子ポロニアを砲撃しました。同時に、彼らはベリリウム、ならびにBORが急激に浸透する放射線を放射し、それらは硬いy線を用いて同定されたことを見出した。

1932年1月、1932年1月、虹彩ヨリオー - クリーズは、パリ科学アカデミーの会議に報告しました。放射線研究、オープンボット、ベッカーの結果。それらは、これらの放射線が水素含有物質プロトンで放出され、より高い速度を知らせることができることを示した。

これらのプロトンは、ウィルソンのチャンバーで写真を撮影しました。

1932年3月7日、IreneとFrederick Jolio-Curiesは、パラフィンベリリウム放射線から壊れた、ウィルソン室内のプロトン痕跡の写真を示しました。

その結果を解釈する、彼らは次のように書いています。「カーネルとの光子の弾性衝突についての仮定は、片手で構成されている困難さにつながり、これはかなりのエネルギーを持つ量子を必要とし、そして他方ではこれがプロセスが頻繁に発生します。 Chadwickは、ベリリウムで励起された放射線が中性子 - 単一質量とゼロ電荷を有する中性子からなると仮定することを提案する。」

Jolyo-Curieの結果はエネルギーの保全の法則を提起しました。実際には、ヨリオ - キュリの実験を解釈しようとすると、よく知られている粒子のみの存在に基づいて：陽子、電子、光子、長線的陽子の外観の説明は、エネルギーを持つベリリウム光子に対する誕生を必要とする。 50 Mev。同時に、光子エネルギーは光子エネルギーを決定するために使用される反動コアの種類に依存する。

この衝突はShedvikを許可されました。それはイオン化チャンバーの前にベリリウム源を置き、その中にプロトンが打ち上げられ、パラフィンプレートからノックアウトした。パラフィンプレートとカメラとの間のアルミニウムから吸収スクリーニングを有する、Shedvikは、ベリリウム放射線がパラフィンからエネルギーを5.7MeVにノックすることを発見した。そのようなエネルギーの陽子のために、光子は55meVのエネルギーを持っていなければならない。しかし、同じベリリウム放射線で観察された窒素反動核のエネルギーは1.2MeVであることがわかりました。そのようなエネルギーを窒素に伝達するためには、放射光光子は少なくとも90MeVのエネルギーを有する必要がある。エネルギー保全の法則は、ベリリウム放射の光子解釈と互換性がありません。

Chadwickは、BE-Rillium放射線がプロトンの重量と等しい粒子とゼロ電荷とからなると仮定されていると、すべての困難が除去されることを示しました。これらの粒子は中性子と呼んだ。 Chadwickは1932年の「王立社会の警告」の結果についての記事を発表しました。しかし、中性子に関する予備的な注意は、1932年2月27日の自然室で将来的にI.とFに掲載されました。 1932-1933の数の仕事のヨリオキュリー。彼らは肺核からのプロトンをノックアウトするための中性子とそれらの性質の存在を確認した。それらはまた、A線の照射中のアルゴン核、ナトリウムおよびアルミニウムを用いて中性子の放出を確立した。

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触媒触媒作用の現象の開口部の歴史は、触媒の存在下での化学反応速度の変化である。触媒作用に関する最も単純な科学的情報は、XIX世紀の始まりにすでに知られていました。有名なロシアの化学者、アカデミアンK. S. Kirchhof、1811年の触媒