Строение атомного ядра. Открытие протона

Когда стало понятно, что ядра атомов имеют сложное строение, учёные задумались: из чего же состоит ядро атома?

Чтобы это узнать, Резерфорд провёл опыт: он разгонял альфа-частицы до больших скоростей и сталкивал с атомами азота. При ударе выделялась какая-то частица, которую Резерфорд назвал протоном (Резерфорд предполагал, что это ядро атома водорода, и оказался прав).

Но, так как в опыте Резерфорда для обнаружения частиц использовался метод сцинтилляций (принцип действия, как мы помним, основан на том, что частицы при попадании на люминесцентный экран производят вспышку света), нельзя было определить массу и заряд получившейся частицы.

Позже, когда тот же опыт поставили в камере Вильсона (принцип действия которой, как мы помним, позволяет наблюдать треки частиц), стали видны и траектории альфа-частиц, и разветвления в местах, где альфа-частица ударяла в ядро атома азота. В ходе этой бомбардировки ядра азота разбивались на ядра водорода и кислорода, что стало заметно по искривлению траекторий в магнитном поле.

Уравнение ядерной реакции выглядит следующим образом:

Где ¹₁H – это протон.

Масса протона равна примерно 1 а.е.м. (точнее 1.0072 а.е.м.), а заряд протона равен заряду электрона, взятому с обратным знаком.

В ходе дальнейших исследований выяснилось, что при бомбардировке альфа-частицами ядер атомов алюминия, бора, натрия и многих других элементов выделяются протоны – значит, они входят в состав этих ядер.