Protona svars

Reiz tika domāts, ka mazākā vienībaJebkuras vielas struktūra ir molekula. Tad, izgudrojot jaudīgākus mikroskopus, cilvēce ar pārsteigumu atklāja atomu - kompozītu molekulu daļiņu - jēdzienu. Šķiet, daudz mazāk? Tikmēr vēlāk izrādījās, ka atoms, savukārt, sastāv no mazākiem elementiem.

20. gadsimta sākumā britu fiziķis RutherfordsErnest atklāja klātbūtni kodolu atomeņos - centrālajās struktūrās - tas bija šis brīdis, kas iezīmēja sākumu virknei bezgalīgu atklājumu par maza materiāla strukturālā elementa ierīci.

Līdz šim, pamatojoties uz atomu struktūras kodolmodeli un daudziem pētījumiem, ir zināms, ka atoms sastāv no kodola, kuru ieskauj elektronisks mākonis. Šādas "mākoņa" sastāvā - elektronos vai elementārās daļiņās ar negatīvu lādiņu. Savukārt kodols ietver daļiņas ar elektriski pozitīvu lādiņu, ko sauc par protoni. Jau pieminētais britu fiziķis bija spējīgsnovērot un pēc tam aprakstīt šo fenomenu. 1919. gadā viņš veica eksperimentu, kas ietvēra faktu, ka alfa daļiņas atbrīvoja ūdeņraža kodus no citu elementu kodoliem. Tādējādi viņam izdevās noskaidrot un pierādīt, ka protoni ir nekas cits kā tikai ūdeņraža atoma kodols bez viena elektrona. Mūsdienu fizikā protonus apzīmē ar simbolu p vai p + (kas nozīmē pozitīvu uzlādi).

Protonu grieķu valodā nozīmē "first, basic" - elementārā daļiņa, kas pieder pie klases barijoni ti. salīdzinoši smagas elementārās daļiņas. Tā ir stabila struktūra, tā kalpošanas ilgums pārsniedz 2,9 x 10 (29) gadus.

Stingri sakot, neatkarīgi no protona kodola atoms satur arī neitronus, kas, pamatojoties uz nosaukumu, ir neitrāli uzlādēti. Abus šos elementus sauc nukleoni.

Protona masu acīmredzamu iemeslu dēļ ilgstoši nevarēja izmērīt. Tagad mēs zinām, ka tā ir

mp = 1,67262 ∙ 10-27 kg.

Šādā veidā izskatās arī pārējā protona masa.

Ļaujiet mums tagad apsvērt izpratni par protona masu, kas ir raksturīgas dažādām fizikas jomām.

Daļiņu masai kodolfizikas ietvaros bieži tiek pieņemta cita forma, tās mērvienība ir amu.

A.E. ir atomu masas vienība. Viens amu ir vienāds ar 1/12 oglekļa atoma masas, kuras masas skaitlis ir 12. Tādējādi atomu masas vienība ir 1,66057 · 10-27 kg.

Tāpēc protona masa ir šāda:

mp = 1,007276 a. e. m.

Ir vēl viens veids, kā izteikt šo masupozitīvi uzlādētu daļiņu, izmantojot citas mērvienības. Lai to izdarītu, vispirms mums kā asiomam jāņem masas un enerģijas ekvivalence E = mc2. Kur c ir gaismas ātrums, un m ir ķermeņa masa.

Šajā gadījumā protonu masa tiks mērītamegaelektronvolts vai MeV. Šo mērvienību izmanto vienīgi kodolenerģētikas un atomu fizikā, un tā kalpo, lai noteiktu enerģiju, kas nepieciešama, lai transportētu daļiņu starp diviem punktiem elektrostatiskajā laukā. Ar nosacījumu, ka iespējamā starpība starp šiem punktiem ir 1 Volts.

Tādējādi, ņemot vērā to, ka 1 amu = 931.494829533852 MeV, protona masa ir aptuveni

mp = 938 MeV.

Šāds secinājums tika iegūts, pamatojoties uz masu spektroskopiskajiem mērījumiem, un masa ir tādā formā, kādā tas ir norādīts iepriekš, ka ir arī parasts izsaukt eprotona atslābums.

Tādējādi, vadoties no eksperimenta vajadzībām, mazākās daļiņas masu var izteikt trīs dažādās vērtībās trīs dažādās mērvienībās.

Turklāt protonu masu var izteiktsalīdzinot ar elektronu masu, kas, kā zināms, ir daudz "smagāks" par pozitīvi uzlādētu daļiņu. Vienāda masa ar aptuvenu aprēķinu un būtiskām kļūdām šajā gadījumā būs 1836 152 672 attiecībā pret elektronu masu.