A carga de prótons é o valor básico da física das partículas elementares

Se você está familiarizado com a estrutura do átomo, então com certezaVocê sabe que o átomo de qualquer elemento consiste em três tipos de partículas elementares: prótons, elétrons, nêutrons. Os prótons em combinação com neutrons formam o núcleo atômico de um elemento químico. Como a carga do próton é positiva, o núcleo atômico é sempre carregado positivamente. A carga elétrica do núcleo atômico é compensada pela nuvem circundante de outras partículas elementares. Um elétron com carga negativa é aquele componente do átomo que estabiliza a carga do próton. Dependendo de quantos elétrons cercam o núcleo atômico, o elemento pode ser eletricamente neutro (no caso de um número igual de prótons e elétrons no átomo), ou ter uma carga positiva ou negativa (no caso de falta ou excesso de elétrons, respectivamente). O átomo de um elemento que carrega uma determinada carga é chamado de íon.

É importante lembrar que o número de prótonsAs propriedades dos elementos e a sua posição na tabela periódica são determinadas por eles. D. I. Mendeleyev. Os nêutrons contidos no núcleo atômico não têm carga. Como as massas do nêutron e do próton são correlacionadas e praticamente iguais entre si, e a massa de elétrons é insignificantemente pequena em comparação com elas (1836 vezes menor do que a massa de prótons), o número de neutrons no núcleo do átomo desempenha um papel muito importante, a saber, determina a estabilidade sistema e taxa de decaimento de núcleos radioativos. O isótopo (variedade) do elemento é determinado pelo conteúdo de nêutrons.

No entanto, devido à discrepância entre as massas de cargapartículas, prótons e elétrons têm diferentes cargas específicas (esse valor é determinado pela proporção da carga de uma partícula elementar para a massa). Como resultado, a carga específica do protão é 9.578756 (27) · 107 Cl / kg versus -1.758820088 (39) · 1011 para o elétron. Devido ao alto valor da carga específica, os prótons livres não podem existir em meios líquidos: são passíveis de hidratação.

A massa e a carga do próton são quantidades específicas,que poderia ser estabelecido no início do século passado. Quem dos cientistas fez isso - um dos maiores - a descoberta do século XX? Em 1913, Rutherford, com base no fato de que as massas de todos os elementos químicos conhecidos são maiores do que a massa do átomo de hidrogênio um número inteiro de vezes, sugeriu que o núcleo do átomo de hidrogênio entra no núcleo do átomo de qualquer elemento. Um pouco mais tarde, Rutherford realizou um experimento em que estudou a interação dos núcleos do átomo de nitrogênio com partículas alfa. Como resultado do experimento, uma partícula emergiu do núcleo do átomo, que Rutherford chamou de "próton" (da palavra grega "protos" - o primeiro) e sugeriu que é o núcleo do átomo de hidrogênio. O pressuposto foi provado experimentalmente no decorrer da realização deste experimento científico na câmara de Wilson.

O mesmo Rutherford em 1920 foi expressoa hipótese da existência no núcleo atômico de uma partícula cuja massa é igual à massa do próton, mas que não carrega nenhuma carga elétrica. No entanto, o próprio Rutherford não conseguiu detectar esta partícula. Mas em 1932, seu estudante Chadwick provou experimentalmente a existência no núcleo atômico de uma partícula de neutrons, conforme previsto por Rutherford, aproximadamente igual em massa ao próton. A detecção de nêutrons foi mais difícil, uma vez que não tem carga elétrica e, portanto, não entram em interações com outros núcleos. A falta de carga explica esta propriedade dos nêutrons como um poder de alta penetração.

Protons e nêutrons são ligados no núcleo atômico muitoforte interação. Agora, os físicos concordam com a idéia de que essas duas partículas nucleares elementares são muito parecidas umas com as outras. Então, eles têm costas iguais, e as forças nucleares agem sobre elas exatamente da mesma maneira. A única diferença é que a carga do próton é positiva, o nêutron não tem carga alguma. Mas uma vez que a carga elétrica nas interações nucleares não importa, ela só pode ser considerada como uma espécie de rótulo de prótons. Se privarmos o protão de uma carga elétrica, perderá sua individualidade.