A história da descoberta do nêutron começa com as tentativas malsucedidas de Chadwick de detectar nêutrons em descargas elétricas em hidrogênio (com base na já mencionada hipótese de Rutherford). , como sabemos, realizou a primeira reação nuclear artificial bombardeando núcleos de nitrogênio com partículas a. Este método também conseguiu realizar reações artificiais com os núcleos de boro, flúor, sódio, alumínio e fósforo. Neste caso, prótons de longo alcance foram emitidos. Posteriormente, foi possível dividir os núcleos de neônio, magnésio, silício, enxofre, cloro, argônio e potássio. Essas reações foram confirmadas pelos experimentos dos físicos vienenses Kirsch e Petterson (1924), que também afirmaram ser capazes de dividir os núcleos de lítio, berílio e carbono, o que Rutherford e seus colaboradores não conseguiram fazer.

Arroz. J. Chadwick

Eclodiu uma discussão em que ele contestou a divisão desses três núcleos. Recentemente, O. Frisch sugeriu que os resultados dos vienenses se explicam pela participação nas observações de estudantes que buscavam "agradar" os dirigentes e viam surtos onde não havia.

Em 1930, Walter Bothe (1891 - 1957) e G. Becker bombardearam polônio com partículas alfa. Ao mesmo tempo, descobriram que, assim como o boro, emitem radiação fortemente penetrante, que identificaram com radiação γ dura.

Em 11 de janeiro de 1932, Irene e Frederic Joliot-Curie relataram em uma reunião da Academia de Ciências de Paris os resultados dos estudos de radiação descobertos por Bothe e Becker. Eles mostraram que essa radiação “é capaz de liberar prótons em substâncias contendo hidrogênio, dando-lhes uma alta velocidade”. Esses prótons foram fotografados por eles em uma câmara de nuvens.

Na comunicação seguinte, feita em 7 de março de 1932, Irene e Frédéric Joliot-Curie mostraram fotografias de vestígios de prótons em uma câmara de nuvens eliminada da parafina pela radiação de berílio.

Interpretando seus resultados, eles escreveram: “Suposições sobre colisões elásticas de um fóton com um núcleo levam a dificuldades, consistindo, por um lado, no fato de que isso requer um quantum com uma energia significativa e, por outro lado, em o fato de que esse processo ocorre com muita frequência. Chadwick propõe supor que a radiação excitada no berílio consiste em nêutrons - partículas com massa unitária e carga zero.

Os resultados de Joliot-Curie ameaçavam a lei da conservação da energia. De fato, se tentarmos interpretar os experimentos de Joliot-Curie com base na presença na natureza de apenas partículas conhecidas: prótons, elétrons, fótons, a explicação para o aparecimento de prótons de longo alcance requer a produção de fótons em berílio com uma energia de 50 Mev. Nesse caso, a energia do fóton depende do tipo de núcleo de recuo usado para determinar a energia do fóton.

Este conflito foi resolvido por Chadwick. Ele colocou uma fonte de berílio na frente de uma câmara de ionização, na qual os prótons retirados de uma placa de parafina caíram. Ao colocar telas absorventes de alumínio entre a placa de parafina e a câmara, Chadwick descobriu que a radiação de berílio elimina prótons com energias de até 5,7 Mev. Para comunicar tal energia aos prótons, o próprio fóton deve ter uma energia de 55 Mev. Mas a energia dos núcleos de recuo de nitrogênio, observada com a mesma radiação de berílio, acaba sendo igual a 1,2 Mev. Para transferir essa energia para o nitrogênio, um fóton de radiação deve ter uma energia de pelo menos 90 Mev. A lei de conservação de energia é incompatível com a interpretação de fótons da radiação de berílio.

Chadwick mostrou que todas as dificuldades são removidas se assumirmos que a radiação de berílio consiste em partículas com uma massa aproximadamente igual à de um próton e carga zero. Ele chamou essas partículas de nêutrons. Chadwick publicou um artigo sobre seus resultados no Proceedings of the Royal Society de 1932. No entanto, uma nota preliminar sobre o nêutron foi publicada por ele na Nature » . A partir de 27 de fevereiro de 1932. No futuro, I. e F. Joliot-Curie em uma série de trabalhos em 1932-1933. confirmou a existência de nêutrons e sua capacidade de eliminar prótons de núcleos leves. Eles também estabeleceram a emissão de nêutrons pelos núcleos de argônio, sódio e alumínio quando irradiados com raios α.

Modelo de prótons de nêutrons do núcleo

Em 28 de maio de 1932, o físico soviético D. D. Ivanenko publicou uma nota na Nature na qual sugeria que o nêutron, junto com o próton, é um elemento estrutural do núcleo. Ele ressaltou que tal hipótese resolve o problema da catástrofe do nitrogênio. De fato, de acordo com essa hipótese, o núcleo de nitrogênio consiste em 14 partículas - 7 prótons e 7 nêutrons, e, portanto, obedece às estatísticas de Bose, como foi demonstrado em 1930 por Rasetti a partir de estudos do espectro Raman. Em junho de 1932, W. Heisenberg publicou um longo artigo sobre o modelo próton-nêutron do núcleo.

No entanto, o modelo próton-nêutron do núcleo foi recebido com ceticismo pela maioria dos físicos. Parecia contradizer a emissão de elétrons pelos núcleos no decaimento β. Heisenberg lembrou em 1968 que, por presumir a ausência de elétrons no núcleo, ele foi "fortemente criticado pelos físicos mais proeminentes". E ele concluiu com razão que estemostra como é realmente difícil abrir mão de coisas que parecem tão óbvias que são aceitas a priori. De acordo com a terminologia de Aristóteles, é muito difícil trocar "manifesto para nós" por "manifesto por natureza".

A ideia da estrutura de núcleos apenas a partir de partículas pesadas dificilmente foi aceita pelos físicos. A ideia de que não há elétrons dentro do núcleo foi expressa por Dirac já em 1930, mas foi desativada. A descoberta do nêutron foi considerada por muitos como insignificante - apenas a complexa formação de um próton e um elétron foi descoberta, como eles pensavam. Ninguém queria complicar a simples imagem do mundo, em que os “blocos de construção do universo” fundamentais eram o próton e o elétron, introduzindo novas partículas.

Em setembro de 1933, uma conferência sobre o núcleo atômico foi realizada em Leningrado, da qual também participaram cientistas estrangeiros. F. Joliot (ainda não tinha sobrenome duplo na época) fez dois relatos: "Nêutrons" e "Ocorrência de pósitrons durante a materialização de fótons e a transformação de núcleos". P. Dirac fez um relatório sobre a teoria do pósitron; F. Perrin - sobre modelos de kernel. D. D. Ivanenko também fez um relatório sobre o modelo nuclear. Defendeu vigorosamente o modelo próton-nêutron, formulando a tese principal: há apenas partículas pesadas no núcleo. “O aparecimento de elétrons, pósitrons, etc.”, disse Ivanenko, “deve ser interpretado como uma espécie de nascimento de partículas, por analogia com a radiação de um quantum de luz, que também não tinha existência individual antes de ser emitido de um átomo. ” D. D. Ivanenko rejeitou a ideia da estrutura complexa do nêutron e do próton. Em sua opinião, ambas as partículas “devem, aparentemente, ter o mesmo grau de elementaridade”, ou seja, tanto o nêutron quanto o próton, ambas partículas elementares, podem passar uma na outra, emitindo um elétron ou um pósitron. Posteriormente, o próton e o nêutron começaram a ser considerados como dois estados de uma partícula - o nucleon, e a ideia de Ivanenko tornou-se geralmente aceita.

Artigo sobre o tema Descoberta do nêutron

Em 1920, Rutherford conjecturou sobre a existência de uma partícula elementar neutra formada como resultado da fusão de um elétron e um próton. Nos anos 30, J. Chadwick foi convidado ao Laboratório Cavendish para realizar experimentos para detectar essa partícula. Os experimentos ocorreram ao longo de muitos anos. Com a ajuda de uma descarga elétrica através do hidrogênio, foram obtidos prótons livres, com os quais foram bombardeados os núcleos de vários elementos. O cálculo era que seria possível nocautear a partícula desejada do núcleo e destruí-la, e indiretamente registrar os atos de nocaute pelos rastros do próton e do elétron em decomposição.

Em 1930, Bothe e Becker durante a irradiação uma- partículas de berílio encontraram radiação de grande poder penetrante. Raios desconhecidos passaram por chumbo, concreto, areia, etc. Inicialmente, assumiu-se que esta é a radiação de raios-X dura. Mas essa suposição não resistiu ao escrutínio. Ao observar raros atos de colisão com núcleos, este último recebeu um retorno tão grande, para a explicação de que era necessário assumir uma energia incomumente alta de fótons de raios-x.

Chadwick decidiu que, nos experimentos de Bothe e Becker, as partículas neutras que ele tentava detectar eram emitidas pelo berílio. Ele repetiu os experimentos, esperando encontrar vazamentos de partículas neutras, mas sem sucesso. As faixas não foram encontradas. Ele deixou de lado seus experimentos.

O impulso decisivo para a retomada de seus experimentos foi um artigo publicado por Irene e Frédéric Joliot-Curie sobre a capacidade da radiação de berílio de eliminar prótons da parafina (janeiro de 1932). Levando em conta os resultados de Joliot-Curie, ele modificou os experimentos de Bothe e Becker. O esquema de sua nova instalação é mostrado na Figura 30. A radiação de berílio foi obtida por espalhamento uma- partículas em uma placa de berílio. Um bloco de parafina foi colocado no caminho da radiação. A radiação foi encontrada para eliminar prótons da parafina.

Agora sabemos que a radiação do berílio é um fluxo de nêutrons. Sua massa é quase igual à massa de um próton, então os nêutrons transferem a maior parte da energia para os prótons que voam para frente. 5,3 MeV. Chadwick imediatamente rejeitou a possibilidade de explicar o nocaute de prótons pelo efeito Compton, pois neste caso era necessário supor que os fótons espalhados pelos prótons tinham uma energia de cerca de 50 MeV(naquela época, as fontes de tais fótons de alta energia não eram conhecidas). Portanto, ele concluiu que a interação observada ocorre de acordo com o esquema
Reação de Joliot-Curie (2)

Neste experimento, não apenas nêutrons livres foram observados pela primeira vez, mas também foi a primeira transformação nuclear - a produção de carbono pela fusão de hélio e berílio.

Tarefa 1. No experimento de Chadwick, prótons eliminados da parafina tinham uma energia 5,3 MeV. Mostre que para a aquisição de tal energia pelos prótons durante o espalhamento dos fótons, é necessário que os fótons tenham a energia 50 MeV.

A história da descoberta do nêutron começa com as tentativas malsucedidas de Chadwick de detectar nêutrons em descargas elétricas em hidrogênio (com base na já mencionada hipótese de Rutherford). Rutherford, como sabemos, realizou a primeira reação nuclear artificial bombardeando os núcleos do átomo com partículas alfa. Este método também conseguiu realizar reações artificiais com os núcleos de boro, flúor, sódio, alumínio e fósforo. Neste caso, prótons de longo alcance foram emitidos. Posteriormente, foi possível dividir os núcleos de neônio, magnésio, silício, enxofre, cloro, argônio e potássio. Essas reações foram confirmadas pelos experimentos dos físicos vienenses Kirsch e Petterson (1924), que também afirmaram ser capazes de dividir os núcleos de lítio, berílio e carbono, o que Rutherford e seus colaboradores não conseguiram fazer.

Surgiu uma discussão em que Rutherford contestou a divisão desses três núcleos. Recentemente, O. Frisch sugeriu que os resultados dos vienenses se explicam pela participação nas observações de estudantes que buscavam "agradar" os dirigentes e viam surtos onde não havia.

Em 1930, Walter Bothe (1891-1957) e H. Becker bombardearam o berílio com partículas a de polônio. Ao fazer isso, eles descobriram que o berílio, assim como o boro, emitem radiação fortemente penetrante, que eles identificaram com a radiação y dura.

E em janeiro de 1932, Irene e Frederic Joliot-Curie relataram em uma reunião da Academia de Ciências de Paris os resultados dos estudos de radiação descobertos por Bothe e Becker. Eles mostraram que essa radiação “é capaz de liberar prótons em substâncias contendo hidrogênio, dando-lhes uma alta velocidade”.

Esses prótons foram fotografados por eles em uma câmara de nuvens.

Na comunicação seguinte, feita em 7 de março de 1932, Irene e Frédéric Joliot-Curie mostraram fotografias de vestígios de prótons em uma câmara de nuvens eliminada da parafina pela radiação de berílio.

Interpretando seus resultados, eles escreveram: “Suposições sobre colisões elásticas de um fóton com um núcleo levam a dificuldades, consistindo, por um lado, no fato de que isso requer um quantum com uma energia significativa e, por outro lado, em o fato de que esse processo ocorre com muita frequência. Chadwick propõe supor que a radiação excitada no berílio consiste em nêutrons - partículas com massa unitária e carga zero.

Os resultados de Joliot-Curie ameaçavam a lei da conservação da energia. De fato, se tentarmos interpretar os experimentos de Joliot-Curie com base na presença na natureza de apenas partículas conhecidas: prótons, elétrons, fótons, então a explicação para o aparecimento de prótons de longo alcance requer a produção de fótons com uma energia de 50 MeV em berílio. Nesse caso, a energia do fóton depende do tipo de núcleo de recuo usado para determinar a energia do fóton.

Este conflito foi resolvido por Chadwick. Ele colocou uma fonte de berílio na frente de uma câmara de ionização, na qual os prótons retirados de uma placa de parafina caíram. Colocando telas de absorção de alumínio entre a placa de parafina e a câmara, Chadwick descobriu que a radiação de berílio elimina prótons com energias de até 5,7 MeV da parafina. Para comunicar essa energia aos prótons, um fóton deve ter uma energia de 55 MeV. Mas a energia dos núcleos de recuo de nitrogênio observados com a mesma radiação de berílio acaba sendo 1,2 MeV. Para transferir essa energia para o nitrogênio, o fóton de radiação deve ter uma energia de pelo menos 90 MeV. A lei de conservação de energia é incompatível com a interpretação de fótons da radiação de berílio.

Chadwick mostrou que todas as dificuldades são removidas se assumirmos que a radiação de berílio consiste em partículas com uma massa aproximadamente igual à de um próton e carga zero. Ele chamou essas partículas de nêutrons. Chadwick publicou um artigo sobre seus resultados no Proceedings of the Royal Society de 1932. No entanto, uma nota preliminar sobre o nêutron foi publicada na edição da Nature em 27 de fevereiro de 1932. Posteriormente, I. e f. Joliot-Curie em uma série de obras de 1932-1933. confirmou a existência de nêutrons e sua capacidade de eliminar prótons de núcleos leves. Eles também estabeleceram a emissão de nêutrons de núcleos de argônio, sódio e alumínio quando irradiados com raios a.

>> Descoberta do nêutron

§ 103 DESCOBERTA DO NÊUTRON

O estágio mais importante no desenvolvimento da física nuclear foi a descoberta do nêutron em 1932.

Transformação artificial de núcleos atômicos. Pela primeira vez na história da humanidade, a transformação artificial de núcleos foi realizada por Rutherford em 1919. Já não era uma descoberta acidental.

Como o núcleo é muito estável e nem altas temperaturas, nem pressões, nem campos eletromagnéticos causam a transformação dos elementos e não afetam a taxa de decaimento radioativo, Rutherford sugeriu que uma energia muito grande é necessária para destruir ou transformar o núcleo. Os portadores de alta energia mais adequados naquela época eram partículas a emitidas de núcleos durante o decaimento radioativo.

O primeiro núcleo a sofrer transformação artificial foi o núcleo do átomo de nitrogênio. Ao bombardear nitrogênio com partículas de alta energia emitidas pelo rádio, Rutherford descobriu o aparecimento de prótons - os núcleos do átomo de hidrogênio.

Nos primeiros experimentos, o registro de prótons foi realizado pelo método de cintilação 1 , e seus resultados não foram suficientemente convincentes e confiáveis. Mas alguns anos depois, a conversão de nitrogênio foi observada em uma câmara de nuvens. Aproximadamente uma -partícula para cada 50.000 -partículas emitidas por uma droga radioativa na câmara é capturada pelo núcleo de nitrogênio, o que leva à emissão de um próton. Neste caso, o núcleo de nitrogênio se transforma no núcleo do isótopo de oxigênio:

A Figura 13.9 mostra uma das fotografias deste processo. À esquerda, você pode ver um "fork" característico - uma ramificação da pista. O traço de gordura pertence ao núcleo de oxigênio, e o traço fino pertence ao próton. As partículas restantes não sofrem colisões com os núcleos e suas trilhas são retas. Outros pesquisadores descobriram transformações sob a influência de -partículas dos núcleos de flúor, sódio, alumínio, etc., acompanhadas pela emissão de prótons. Os núcleos de elementos pesados, localizados no final do sistema periódico, não sofreram transformações. Obviamente, devido à grande carga elétrica (positiva), a partícula - não poderia se aproximar do núcleo.

1 Cintilação - um flash que ocorre quando as partículas atingem uma superfície revestida com uma camada de uma substância especial, por exemplo, uma camada de sulfeto de zinco.

Joliot-Curie Frederic (1900-1958)- Cientista francês e figura pública progressista. Junto com sua esposa Irene, ele descobriu a radioatividade artificial em 1934. De grande importância para a descoberta dos nêutrons foram os trabalhos dos Curie no estudo da radiação do berílio sob a ação das partículas -. Em 1939, com colegas de trabalho, ele foi o primeiro a determinar o número médio de nêutrons emitidos durante a fissão do núcleo do átomo de urânio, e mostrou a possibilidade fundamental de uma reação nuclear em cadeia com liberação de energia.

Descoberta do nêutron. Em 1932, ocorreu o evento mais importante para toda a física nuclear: o nêutron foi descoberto pelo aluno de Rutherford, o físico inglês D. Chadwick.

Ao bombardear o berílio com partículas -, os prótons não apareceram. Mas foi descoberto algum tipo de radiação fortemente penetrante, capaz de superar um obstáculo como uma placa de chumbo de 10 a 20 cm de espessura. Supunha-se que fossem raios de alta energia.

Irene Joliot-Curie (filha de Marie e Pierre Curie) e seu marido Frederic Joliot-Curie descobriram que se uma placa de parafina é colocada no caminho da radiação gerada pelo bombardeio de berílio com partículas, a capacidade ionizante dessa radiação aumenta drasticamente . Eles corretamente assumiram que a radiação elimina prótons da placa de parafina, que estão presentes em grandes quantidades em uma substância contendo hidrogênio. Com a ajuda de uma câmara de nuvens (o esquema do experimento é mostrado na Figura 13.10), os Joliot-Curie descobriram esses prótons e estimaram sua energia pelo comprimento do caminho. De acordo com seus dados, se os prótons fossem acelerados como resultado de colisões com -quanta, então a energia desses quanta deveria ter sido enorme - cerca de 55 MeV.

Chadwick observou na câmara de nuvens os rastros de núcleos de nitrogênio que sofreram uma colisão com a radiação de berílio. Segundo sua estimativa, a energia dos -quanta, capaz de informar aos núcleos de nitrogênio a velocidade, encontrada nessas observações, deveria ter sido de 90 MeV. Observações semelhantes na câmara de nuvens de rastros de núcleos de argônio levaram à conclusão de que a energia desses quanta hipotéticos deveria ser de 150 MeV. Assim, assumindo que os núcleos são acionados como resultado de colisões com partículas sem massa, os pesquisadores chegaram a uma clara contradição: os mesmos -quanta tinham energias diferentes.

Tornou-se óbvio que a suposição sobre a radiação de quanta de berílio, ou seja, partículas sem massa, é insustentável. Algumas partículas bastante pesadas saem do berílio sob a ação de partículas -. Afinal, somente ao colidir com partículas pesadas, prótons ou núcleos de nitrogênio e argônio poderiam receber aquela grande energia que foi observada no experimento. Como essas partículas eram altamente penetrantes e não ionizavam diretamente o gás, elas eram eletricamente neutras. Afinal, uma partícula carregada interage fortemente com a matéria e, portanto, perde rapidamente sua energia.

A nova partícula recebeu o nome de nêutron. Sua existência foi prevista por Rutherford mais de 10 anos antes dos experimentos de Chadwick. A partir da energia e momento dos núcleos colidindo com nêutrons, a massa dessas novas partículas foi determinada. Acabou sendo um pouco maior que a massa do próton - 1838,6 massas de elétrons em vez de 1836,1 para o próton. Como resultado, verificou-se que quando as partículas atingem os núcleos de berílio, ocorre a seguinte reação:

Aqui - o símbolo do nêutron; sua carga é zero e sua massa relativa é cerca de um”.

Um nêutron é uma partícula instável: um nêutron livre decai em um próton, um elétron e um neutrino, uma partícula neutra sem massa, em cerca de 15 minutos.

A partícula elementar - o nêutron não tem carga elétrica. A massa de um nêutron é maior que a massa de um próton em cerca de 2,5 massas eletrônicas.

Explique por que, em uma colisão central com um próton, um nêutron transfere toda a energia para ele, e em uma colisão com um núcleo de nitrogênio, apenas uma parte dela.

Myakishev G. Ya., Física. 11º ano: livro didático. para educação geral instituições: básico e perfil. níveis / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; ed. V. I. Nikolaev, N. A. Parfenteva. - 17ª ed., revisada. e adicional - M.: Educação, 2008. - 399 p.: ll.

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Desde a antiguidade, o homem se interessa pela estrutura da matéria que observa ao seu redor todos os dias. Uma das hipóteses, apresentada na Grécia antiga, postulava que a matéria consiste em partículas elementares - átomos. No entanto, apenas no século 20 foi estabelecido experimentalmente que o átomo também consiste em partículas subatômicas: prótons, elétrons e nêutrons. O artigo revela o tópico de quem descobriu o nêutron, o próton e o elétron, e qual o impacto dessas descobertas no desenvolvimento da humanidade.

Átomo e partículas subatômicas

A matéria do universo é composta de pequenas partículas chamadas átomos. Este conceito foi proposto pelo matemático e filósofo grego Demócrito já no século 5 aC. Da língua grega antiga, a palavra "átomo" é traduzida como "indivisível". Devido à impossibilidade técnica de verificar o que é um átomo, essa hipótese existiu até o século XIX, quando os avanços da ciência e da tecnologia permitiram estudar o átomo com mais cuidado. Graças ao estudo do átomo no final do século 19, descobriu-se que ele não é uma unidade elementar da matéria e consiste em partículas menores, que foram chamadas de subatômicas. É costume referir-se a essas partículas como elétron, próton e nêutron, pois formam os átomos de toda a matéria.

Atualmente, a ciência avançou muito no estudo das partículas elementares. Assim, descobriu-se que mesmo as partículas subatômicas também têm sua própria estrutura interna. Além disso, existe a chamada antimatéria, formada por átomos, constituída por antipartículas, que também são subatômicas. No entanto, a descoberta de elétrons, prótons e nêutrons marcou o início da física nuclear e a história nuclear da humanidade. Quem descobriu essas partículas subatômicas é discutido neste artigo.

Idéias modernas sobre a estrutura do átomo

Antes de responder à pergunta sobre quem descobriu nêutrons, prótons e elétrons, vamos considerar o que é um átomo do ponto de vista moderno.

Cada substância que vemos todos os dias é composta de moléculas. Eles também são formados por átomos. Embora o número de moléculas diferentes seja bastante grande, todas elas são formadas por um número limitado de átomos diferentes (da ordem de 100). Cada átomo tem um núcleo, consistindo de prótons e nêutrons, e elétrons girando em torno do núcleo, cuja carga elétrica é negativa e de sinal oposto à carga do núcleo.

Se aplicarmos essas idéias à água, deve-se dizer que em uma gota de água com um diâmetro de 4 mm existem aproximadamente 10 15 moléculas. A molécula de água consiste em 3 átomos: 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. O átomo de oxigênio consiste em um núcleo, formado por 8 prótons e 8 nêutrons, e uma camada eletrônica, composta por 8 elétrons.

Descoberta do elétron

Até 1897, a humanidade considerava o átomo indivisível, quando o físico britânico Joseph John Thomson descobriu o elétron em seus experimentos com raios catódicos. O dispositivo que Thomson usou foi um tubo de vidro selado no qual dois cátodos foram colocados e o ar foi evacuado. O cientista descobriu que os raios catódicos emitidos se desviam do caminho de sua propagação, se forem afetados por um campo elétrico. Como resultado, o cientista descobriu que as partículas que formam esses raios devem ter uma carga negativa. Posteriormente, essas partículas foram chamadas de elétrons.

Descoberta do próton

O aluno de JJ Thomson, o físico neozelandês Ernest Rutherford, é creditado com a descoberta do próton. No início do século 20, ele propôs um modelo planetário da estrutura do átomo, no qual a massa principal está no centro. Rutherford chegou a essa hipótese depois de analisar experimentos nos quais os cientistas Hans Geiger e Ernest Marsden bombardearam uma placa de ouro com partículas alfa.

Em 1918, Rutherford realizou experimentos por conta própria sobre a interação de partículas alfa com nitrogênio. Nesses experimentos, o cientista observou a emissão de núcleos do átomo de hidrogênio e chegou à conclusão de que são "tijolos" para todos os outros núcleos. Então Rutherford descobriu o próton. Posteriormente, verificou-se que a massa nuclear excedeu significativamente a massa total de todos os prótons do átomo, então Rutherford sugeriu que no núcleo do átomo ainda existe alguma partícula pesada que não possui carga. Esta partícula era o nêutron, que foi descoberto mais tarde.

Quem descobriu o nêutron?

A terceira partícula que compõe o átomo foi descoberta em 1932. O cientista que descobriu a existência de nêutrons foi o físico inglês James Chadwick. Ao estudar o comportamento dos átomos quando bombardeados por partículas alfa, Chadwick descobriu a existência de radiação, cujas partículas tinham massa aproximadamente igual à dos prótons, mas eram eletricamente neutras porque não interagiam com um campo elétrico. Além disso, essas partículas foram capazes de penetrar na matéria e forçar os átomos de elementos pesados ​​a se dividirem em mais leves. Por causa das propriedades físicas da nova partícula, Chadwick a chamou de nêutron, então ele é legitimamente considerado o cientista que descobriu o nêutron.

Energia do núcleo atômico

Desde a descoberta dos nêutrons, a física nuclear, bem como a química e a tecnologia, deram um grande passo à frente. Uma nova fonte de energia, praticamente inesgotável e ao mesmo tempo perigosa, abriu-se diante do homem.

O início da era nuclear foi sentido pela humanidade em 1945, quando os Estados Unidos testaram a devastadora primeira bomba nuclear Trinity, lançando-a sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki.

O primeiro uso da energia nuclear para fins pacíficos remonta a meados da década de 1950, quando o primeiro reator nuclear foi construído em 1953 para substituir o motor a diesel do submarino americano Nautilus.