Kdo je odkril nevtron, proton in elektron in kakšen pomen je imel za človeštvo

Človek se že od antičnih časov zanima za strukturo snovi, ki jo vsak dan opazuje okoli sebe. Ena od hipotez, ki je napredovala v antični Grčiji, je trdila, da snov sestoji iz osnovnih delcev - atomov. Vendar je bilo v 20. stoletju samo eksperimentalno ugotovljeno, da atom sestavljajo subatomski delci: protoni, elektroni in nevtroni. Članek razkriva temo o tem, kdo je odkril nevtron, proton in elektron ter kakšen vpliv imajo ta odkritja na človeški razvoj.

Atom in subatomski delci

Vsebina vesolja je sestavljena iz majhnih delcev, imenovanih atomi. Ta koncept je predstavil grški matematik in filozof Demokrit že v V. stoletju pred našim štetjem. Iz starogrškega jezika se beseda "atom" prevede kot "nedeljiva". Zaradi tehnične nezmožnosti preverjanja, kaj je atom, je ta hipoteza obstajala vse do 19. stoletja, ko je napredek v znanosti in tehnologiji omogočil bolj temeljito proučevanje atoma. S preučevanjem atoma ob koncu XIX. Stoletja je bilo ugotovljeno, da ni elementarna enota snovi in ​​je sestavljena iz manjših delcev, ki so se imenovali subatomski. Ti delci se običajno pripisujejo elektronu, protonu in nevtronu, saj tvorijo atome celotne snovi.

Trenutno je znanost napredovala daleč v temi preučevanja osnovnih delcev. Tako je bilo ugotovljeno, da imajo tudi subatomski delci svojo notranjo strukturo. Poleg tega obstaja tako imenovana antimaterija, ki jo tvorijo atomi, sestavljeni iz antičnikov, ki so prav tako subatomski. Kljub temu je odkritje elektronov, protonov in nevtronov postavilo temelje za jedrsko fiziko in jedrsko zgodovino človeštva. Kdo je odkril te subatomske delce, je opisan v tem članku.

Sodobne ideje o strukturi atoma

Preden se obrnemo na odgovor na vprašanje, kdo je odkril nevtrone, protone in elektrone, pomisli, kaj je z modernega vidika atom.

Vsaka snov, ki jo vidimo vsak dan, je sestavljena iz molekul. Oblikujejo jih atomi. Čeprav je število različnih molekul dovolj veliko, so vse sestavljene iz omejenega števila različnih atomov (reda 100). Vsak atom ima jedro, sestavljeno iz protonov in nevtronov, in elektroni, ki se vrtijo okoli jedra, katerega električni naboj je negativen in nasproten za znak, da je naboj jedra.

Če te ideje uporabimo v vodi, je treba reči, da v kapljici vode s premerom 4 mm obstaja približno 10 ¹⁵ molekul. Molekula vode je sestavljena iz 3 atomov: 2 atoma vodika in 1 atom kisika. Atom kisika sestavlja jedro, sestavljeno iz 8 protonov in 8 nevtronov, ter elektronska lupina, sestavljena iz 8 elektronov.

Odkrivanje elektronov

Do leta 1897 je človeštvo obravnavalo atom kot nedeljivo, ko je britanski fizik Joseph John Thomson odkril elektron v svojih poskusih s katodnimi žarki. Naprava, ki jo je uporabil Thomson, je bila zaprta steklena cev, v katero sta bili položeni dve katodi, in zrak je bil izčrpan. Znanstvenik je odkril, da oddajane katodne žarke odstopajo od poti njihovega širjenja, če so pod vplivom električnega polja. Posledično je znanstvenik ugotovil, da morajo delci, ki tvorijo te žarke, imeti negativen naboj. Kasneje se ti delci imenujejo elektroni.

Odkritje protonov

Vajenec JJ Thomson, fizik iz Nove Zelandije Ernest Rutherford, znanstvenik, ki je odkril proton. V začetku 20. stoletja je predlagal planetarni model strukture atoma, v katerem je večina v središču. Rutherford je prišel do te hipoteze, ko je analiziral poskuse, v katerih so znanstveniki Hans Geiger in Ernest Marsden bombardirali alfa delce s ploščo iz zlata.

Leta 1918 je Rutherford neodvisno izvedel poskuse o interakciji alfa delcev z dušikom. V teh poskusih je znanstvenik opazil emisijo jeder vodikovega atoma in prišel do zaključka, da so "gradniki" za vse druge jedre. Rutherford je odkril proton. Kasneje je bilo ugotovljeno, da je jedrska masa bistveno presegla skupno maso vseh protonov atoma, zato je Rutherford predlagal, da je še vedno nekaj težkih delcev v atomskem jedru, ki nima naboja. Ta delček je bil nevtron, ki je bil odkrit kasneje.

Kdo je odkril nevtron?

Tretji delci atomov so odkrili leta 1932. Britanski fizik James Chadwick je postal znanstvenik, ki je odkril obstoj nevtronov. Proučevanje obnašanja atomov, ko jih alfa-delci bombardirajo, je Chadwick odkril obstoj sevanja, katerega delci so imeli približno enako maso kot protoni, vendar so bili električno nevtralni, ker niso vplivali na električno polje. Poleg tega so ti delci lahko prodrli v snov in povzročili, da se atomi težkih elementov delijo na lažje. Zaradi fizikalnih lastnosti novega delca ga je Chadwick poimenoval nevtron, zato ga upravičeno smatramo za znanstvenika, ki je odkril nevtron.

Energija atomskega jedra

Po odkritju nevtronov je jedrska fizika, pa tudi kemija in tehnologija, naredila velik korak naprej. Pred osebo se je odprl nov, praktično neizčrpen in hkrati nevaren vir energije.

Začetek jedrske dobe je človeštvo čutilo leta 1945, ko so Združene države doživele uničujočo prvo jedrsko bombo Trinity v akciji, in jo spustile v japonska mesta Hirošima in Nagasaki.

Prvo uporabo jedrske energije v miroljubne namene je treba pripisati sredi 50. let 20. stoletja, ko je bil leta 1953 zgrajen prvi jedrski reaktor, ki je nadomestil dizelski motor na ameriški podmornici "Nautilus".