9
Отметим, что по движению электронов в электрическом и магнитном по-
лях еще в конце 19 в. были измерены как отношение заряда к массе электрона
(
е/m
e
), так и заряд электрона (
е
), откуда легко сосчитать массу электрона
(
m
e
=e/(e/m
e
)). Сравнение массы электрона с массой протона показало, что
m
p
=
1836
m
e
.
Протон почти в две тысячи раз тяжелее электрона. Атом водорода состоит
из тяжелого протона и движущегося вокруг него легкого электрона и, в целом
нейтрален. Следовательно, электрический заряд протона равен заряду электро-
на
е
по абсолютной величине, но противоположен по знаку, т.е. заряд протона
q
p
=+1,6∙10
-19
Кл(Кулон) = 4,8∙10
-10
СГСЕ единиц.
Атомный номер
Протоны входят в состав всех ядер. Число протонов в ядре должно быть
равно числу электронов атомной оболочки, так как атом в целом нейтрален.
Число электронов определяет все химические свойства элемента и равно
Z
– номеру
атома в периодической системе Менделеева. Следовательно, число протонов в яд-
ре равно
Z
– атомному номеру.
Нейтрон
Если бы в состав ядра входили только
Z
протонов, то атом каждого эле-
мента был бы в
Z
раз тяжелее атома водорода, т. е. атомный вес тоже был бы
равен
Z
. Согласно таблице Менделеева атомный вес
А
в действительности в 2-
2,5 раза больше, чем атомный номер
Z
(за исключением водорода).
Следовательно, помимо протонов в ядра (кроме водорода) входят еще час-
тицы, дающие вклад в массу, но не увеличивающие заряд ядра, т.е. массивные,
но нейтральные частицы. Такие частицы были действительно открыты и полу-
чили название нейтронов (Чедвик, 1932 г.). Масса нейтрона почти точно равна
массе протона (1,67∙10
-24
г), электрический заряд нейтрона равен нулю. Обозна-
чим
N
– число нейтронов в ядре (не путать с обозначением
N
А
– число Авогад-
ро!).
Протонно-нейтронная модель ядра впервые предложена в 1932 г. совет-
ским физиком Д.Д. Иваненко.
Массовое число А
Полное число частиц в ядре равно сумме числа протонов (
Z
) и числа ней-
тронов (
N
) называется массовым числом:
А = Z + N
.
Протоны и нейтронами вместе называют нуклонами.
А
– это число нукло-
нов в ядре. Массовое число
А
приблизительно равно атомному весу
А
, но не
равно ему точно, так как
А
– целое число, а атомный вес
А
– не целое.
А
– бли-
жайшее к атомному весу целое число.
Связь размеров ядра и атомного числа А. Размеры нуклона
Объем ядра
V
пропорционален числу нуклонов в ядре, т.е.
А
. Тогда линей-
ные размеры ядра, пропорциональные
3
V
, пропорциональны
3
A
=
А
1
/3
. Так как
