אם אתה מכיר את המבנה של האטום, אז בטוחאתה יודע כי אטום של כל אלמנט מורכב משלושה סוגים של חלקיקים יסודיים: פרוטונים, אלקטרונים, ניוטרונים. פרוטונים בשילוב עם נויטרונים יוצרים את הגרעין האטומי של יסוד כימי. מאחר שהמטען של הפרוטון חיובי, הגרעין האטומי תמיד נטען בצורה חיובית. המטען החשמלי של הגרעין האטומי מתוגמל על ידי הענן הסובב של חלקיקים אלמנטריים אחרים. אלקטרון טעונה שלילית הוא רכיב זה של האטום המייצב את המטען של הפרוטון. תלוי כמה אלקטרונים המקיפים את גרעין, האלמנט יכול להיות או ניטרלים מבחינה חשמלית (במקרה של מספר שווה של פרוטונים ואלקטרונים ב האטום), או להיות בעל מטען חיובי או שלילי (במקרה של מחסור או אלקטרונים עודף, בהתאמה). האטום של אלמנט הנושא מטען מסוים נקרא יון.

חשוב לזכור כי מספר הפרוטוניםמאפייני המאפיינים ומיקומם בטבלה המחזורית נקבעים על ידם. ד 'מנדלייב. לנויטרונים הכלולים בגרעין האטומי אין תשלום. בשל העובדה כי המסה של הנויטרונים ו הפרוטון בקורלציה ושווה כמעט זה לזה, ואת המסה של האלקטרון היא זניחה לעומת אותם (עד 1836 פעמים פחות מסת פרוטון), מספר הנויטרונים שבגרעין שלו יש תפקיד חשוב מאוד, כלומר, מקובע את היציבות מערכת קצב ריקבון של גרעינים רדיואקטיביים. תכנים של הנויטרונים נקבעים על ידי איזוטופ (מגוון) של האלמנט.

עם זאת, בשל הפער בין המוני של טעוןלחלקיקים, לפרוטונים ולאלקטרונים יש חיובים ספציפיים שונים (ערך זה נקבע על ידי יחס המטען של חלקיק אלמנטרי למסה שלו). כתוצאה מכך, המטען הספציפי של הפרוטון הוא 9.578756 (27) · 107 Cl / kg לעומת -1.758820088 (39) · 1011 עבור האלקטרון. בגלל הערך הגבוה של המטען הספציפי, פרוטונים חופשיים אינם יכולים להתקיים בתקשורת נוזלית: הם ניתנים להידברות.

המסה והמטען של הפרוטון הם כמויות ספציפיות,אשר ניתן היה להקים בתחילת המאה הקודמת. מי מן המדענים עשה זאת - אחד הגדולים - את גילוי המאה העשרים? בשנת 1913, רתרפורד, מבוסס על העובדה כי ההמונים של כל היסודות הכימיים הידועים עולים המסה של אטום מימן מספר שלם של פעמים, הציע את הגרעין של אטום המימן כלול בגרעין של אטום של כל אלמנט. מעט מאוחר יותר Rutherford ערך ניסוי שבו למד את האינטראקציה עם חלקיקי אלפא גרעיני חנקן. כתוצאה מכך הניסוי מהגרעין של האטום טס החלקיקים אשר Rutherford שנקרא "פרוטון" (מהמילה היוונית "Protos" - אחד הראשונים) והציע שזה הגרעין של אטום המימן. ההנחה הוכחה בניסוי במהלך ביצוע הניסוי המדעי בחדר וילסון.

אותה רתרפורד בשנת 1920 באה לידי ביטויאת ההיפותזה של הקיום בגרעין האטומי של חלקיק שמסתו שווה למסה של הפרוטון, אך אינה נושאת מטען חשמלי כלשהו. עם זאת, Rutherford עצמו לא היה מסוגל לזהות את החלקיקים. אבל ב- 1932 הוכיח תלמידו, צ'אדוויק, את הקיום בגרעין האטומי של חלקיק נויטרונים, כפי שציפה ראת'רפורד, שווה בערך במסה לפרוטון. זיהוי נויטרונים היה קשה יותר, שכן אין להם מטען חשמלי, ולכן, לא להיכנס אינטראקציות עם גרעינים אחרים. חוסר תשלום מסביר את המאפיין הזה של נויטרונים ככוח חודר גבוה מאוד.

פרוטונים ונייטרונים קשורים מאוד בגרעין האטומיאינטראקציה חזקה. עכשיו פיסיקאים מסכימים על הרעיון כי שני אלה חלקיקי הגרעין היסודי דומים מאוד זה לזה. לכן, יש להם גב שווה, וכוחות גרעיניים פועלים עליהם בדיוק באותו אופן. ההבדל היחיד הוא כי החיוב של הפרוטון הוא חיובי, נויטרונים אין תשלום בכלל. אבל מאז המטען החשמלי באינטראקציות הגרעיניות לא משנה, זה יכול להיחשב רק סוג של תווית פרוטון. אם נשלול את הפרוטון של מטען חשמלי, הוא יאבד את האינדיבידואליות שלו.

</ p>