發(fā)現(xiàn)質(zhì)子
盧瑟福在原子科學(xué)中的貢獻(xiàn),總結(jié)起來(lái)有下列幾個(gè)方面:
提出假設(shè),原子內(nèi)部存在著一個(gè)質(zhì)量大、體積小、帶正電荷的部分——原子核。
原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)像行星系一樣,有一個(gè)處于原子中心的原子核,若干個(gè)繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的電子。核帶正電,電子帶負(fù)電,核正電量與電子總負(fù)電量相等,所以原子顯中性。
核和電子較原子小得多,如果把原子的直徑放大到北京人民大會(huì)堂一般大,那么核或者電子也不過(guò)如黃豆一樣大,由此可以想象到原子內(nèi)部是何等的空曠!
核的質(zhì)量較電子的大得多。核的質(zhì)量可以是一個(gè)氧單位的一倍到二、三百倍;而電子的質(zhì)量約是一個(gè)氧單位的 1/184。所以可以認(rèn)為,原子的質(zhì)量主要集中在它的核上。(一個(gè)氧單位是氧原子質(zhì)量的1/16)
盧瑟?紤]到電子是原子里帶負(fù)電的粒子,而原子是中性的,那么原子核必然是由帶正電的粒子組成的。這粒子的特征是怎樣的呢?他又想到氫原子是最輕的原子,那么氫原子核也許就是組成一切原子核的更小微粒,它帶1個(gè)單位正電荷,質(zhì)量是1個(gè)氧單位。盧瑟福把它叫做“質(zhì)子”。這就是盧瑟福的質(zhì)子假說(shuō)。1919年,盧瑟福本人用速度是20000公里/秒的“子彈” ——α粒子去轟擊氮、氟、鉀等元素的原子核,結(jié)果都發(fā)現(xiàn)有一種微粒產(chǎn)生,電量是1,質(zhì)量是1,這樣的微粒正就是質(zhì)子,這就證明了盧瑟福自己的質(zhì)子假說(shuō)是正確的。
預(yù)言中子。盧瑟?紤]到原子核如果完全由質(zhì)子組成,那么某種元素的原子核所帶的正電荷,在數(shù)值上一定等于那種元素的原子量,因?yàn)樵氐脑恿,主要是由原子核決定的,核外電子的質(zhì)量是微不足道的。但是事實(shí)并不是這樣,元素的原子量總是比它的核所帶的正電荷數(shù)大一倍或一倍以上,這說(shuō)明原子核里除了質(zhì)子之外,必然還有一種質(zhì)量和質(zhì)子相仿,但卻不帶電的粒子存在。所以在1920年,他提出了中子假說(shuō):原子核里存在一種“中子”微粒,它不帶電,質(zhì)量是一個(gè)氧單位。
實(shí)現(xiàn)原子嬗變
查德威克發(fā)現(xiàn)中子
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