Открытие протона и нейтрона

добрый день 9 класс мы с вами продолжаем дистанционное обучение по физике и темой нашего сегодняшнего урока будет открытие протона и нейтрона мы уже знаем что многие ученые бились над темой о строении атома и атомных ядер и вот в 1913 году всем нам знакомый эрнест резерфорд выдвинул гипотезу о том что состав любого атомного ядра любого химического элемента входит атом водорода почему он сделал такую гипотезу основанием для такого предположения послужил ряд уже известных тому времени фактов полученных путем исследований а именно уже было известно что массы атомов химических элементов превышает массу атома водорода в целое число раз то есть массы химических элементов кратны массе водорода уже в 1919 году резерфорд поставил опыт по исследованию взаимодействия альфа-частицы и атома азота в этом опыте альфа частица должна была лететь с огромной скоростью и попадать в ядро атома азота попадая в это ядро альфа-частицы выбивало из него какую-то другую неизвестную частицу предположительно резерфорд считал что этой частицей было ядро атома водорода которые резерфорд назвал протоном в переводе с греческого protos 1 но наблюдение этих частиц велось методом сцинтилляционные что этот метод не совсем удачный по точности проведения эксперимента то есть чтобы просмотреть какая частица вылетает именно через этот метод нужно обладать очень хорошим острым зрением и внимательностью удостоверится в том что из ядра вылетала именно частицы которая резерфорд называл протоном удалось только спустя несколько лет когда реакция взаимодействия альфа-частицы и атома азота была проведена в камере вильсона устройство камеры вильсона мы знаем через прозрачное окошко этой камеры даже можно невооруженным глазом рассмотреть трек а именно траекторию движения любой частицы которые влетала в эту камеру на данном рисунке видны расходящиеся прямые это именно следы альфа-частиц которые пролетели сквозь пространство камеры не испытывая соударений с ядрами атомов азота но след одной из частиц раздваивается образуя так называемую вилку это означает что в точке раздвоения трека произошло какое-то взаимодействие в результате чего образовались ядра атомов кислорода и водорода то что образуется именно эти ядра была выяснена по характеру искривления треков при помещении камеры вильсона в магнитное поле реакцию данного взаимодействия ядра азота с альфа-частицы можно записать так в этой ядерной реакции известны нам все химические элементы это атом азота-14 7 атом гелия 42 а также атом кислорода 17 8 и атом водорода атомная единица массы 1 и заряд в число 1 в дальнейшем была исследована взаимодействие альфа-частиц и с другими элементами в частности атом бора атом натрия алюминия магния и многих других в результате выяснил что из всех этих ядер альфа-частицы выбивали протоны и это давало основание полагать что протоны входят в состав лидер атомов всех химических элементов но открытие протона не давала полного ответа на вопрос о том из каких же частиц состоит ядра атомов если считать что атомные ядра состоят только из протонов то возникает противоречие это противоречие можно объяснить на примере атома бериллия есть ядро атома бериллия 94 она состоит только из протонов и это мы выдвигаем гипотезу то есть как будто бы только там внутри этого ядра протоны поскольку заряд каждого протона равен одному элементарному заряду то число протонов в ядре должно быть равно заряду то есть заряды во и число а именно число электронов должно быть равно числу протонов а именно 4 но если бы ядра бериллия действительно состоял только из четырех протонов то его масса была бы приближённо равна 4 атомных единиц массы так как атомная масса каждого протона приблизительно равна единице в чем же заключается противоречие это противоречит опытным данным согласно которым масса ядра атома бериллия приближённо равна 9 атомных единиц массы таким образом становится ясно что в ядрах атомов помимо протонов входит и еще какие-то неизвестные частицы связи с этим эрнест резерфорд высказал предположение о существовании какой-то частицы которая имеет атомную массу но не имеет заряда и этой частицей окрестили нейтрон уже в 1932 году английский ученый джеймс чедвик это был ученик резерфорда с помощью опытов в камере вильсона доказал что перелива и излучение которое было открыто в 30-х годах 20 века представляет собой поток электрически нейтральных частиц масса которых приблизительно равна массе протона эти частицы как я уже сказал были названы нейтронами нейтрон обозначают вот таким символом и масса нейтрона чуть больше масса протона хотя во многих случаях массу нейтрона как и массу протона считают равной 1 атомной единице массы поэтому верху перед символом нейтрона ставит единицу а заряд равен нулю продолжим свои записи в серединке запишите состав атомного ядра зарисуйте себе вот такую картинку еще раз мы уже ее рисовали но давайте еще раз делаем значит на этой картинке у нас изображён атом элемента лития который имеет шесть атомных единиц массы и 3 зарядовой а число любой химический элемент мы уже знаем что можно представить в виде вот такой краткой записи x мы подставляем любой элемент из таблицы менделеева а это число которое означает массу этого элемента отсек это число которое обозначает заряд вот давайте теперь и конкретно поговорим про эти обозначения итак мы знаем что а это масса но с учетом открытия 1932 году немецким ученым гейзенбергом и советским ученым и монетка протон на нейтронной модели атомного ядра мы можем записать следующее равенство итак мы знаем что а это массовое число а масса всего атома сосредоточена в центре этого а там то есть в ядре потому что атомную массу электрона мы не учитывать так как она очень очень мало теперь что мы можем тут записать вот число а уже с учетом открытие этих двух ученых это число нуклонов число нуклонов что такое нуклон нуклон в переводе с латинского nucleus это ядро то есть частицы которой составляют ядро теперь кто у нас входит ведра у нас ведро входит нейтроны и протоны значит я могу эту букву а то есть число нуклонов расписать как сумму числа протонов плюс число нейтронов теперь посмотрим на вот эту букву увозит мы с вами знаем что этой буквы мы обозначаем зарядов и число под зарядом числом понимают количество электронов но также и это число то есть вот это завязывает число еще можно написать зарядом число оно должно равняться также и число протонов в этом атоме значит что протоны что электроны количестве должно быть во время одинаково обозначим это буквой z теперь как посчитать массу массы в число нуклонов значит я должен заряда и числу прибавить к числу нейтронов вот это буковка новое для нас поэтому запишите вот это число нейтронов нейтронов то есть это частицы обладающие нулевым зарядом хотя масса не у них есть ну и давайте ещё запишем некоторые факты про эти частицы так нейтрон обозначается вот такой маленькой буквы у него нулевой заряд но есть одна атомная единица массы это у нас нейтрон ней трон так дальше proton proton обозначается буковкой p маленькой по заряду он эквивалентен заряду элементарному то есть заряду электрона и обладает одной атомной единице массы и это у нас протон ну про электрон мы знаем что электрон у нас массовое число ноль а заряда и число минус 1 так это что касается именно новшеств как раз после открытия вот этими двумя учеными иваненко и desinger ну дальше теперь давайте запишем в ходе исследование химических элементов а точнее их радиоактивных превращений в другие ядра был установлено что иногда а там и переходит в другое состояние то есть другой атом и тем самым может изменить свою массу но заряды во и число может остаться неизменным бывают такие случаи так вот про такие атомы которые изменяют количество нуклонов то есть вот эту букву а или массовое число но не изменяют заряд давайте посмотрим на уравнение которое будет служить примером для такой реакции и запишем что же это за то образуется и конкретно какое название имея и так пусть у нас есть ядро углерода 12 и 6 это ядро претерпевает бета-распад probed распад мы знаем что это у нас электрон массовое число равно нулю зарядовой -1 дальше после того как происходит бета-распад у нас образуется атом азота то есть это дочернее ядро вот вот этого материнского у которого массовое число 12 а заряда в число 7 то есть мы вот к этому числу прибавили единицу чтобы у нас было равенство и массовых чисел и зарядных чисел теперь если мы посмотрим вот этот элемент в таблице менделеева то увидим что у азота азот зарядное число 7 такой же как и тут а вот массовое число 14 а теперь смотрите есть такое ядро и есть вот такую игру в чем разница разница вот в этом массовым еды значит это ядро будет называться изотопы давайте вот тут стрелки поставим себя и напишем что это изотоп ! поставьте с начала строки и запишем определение изотопа изотоп в переводе с греческого одинаковый по месту то есть иисус одинаковый topaz месту значит одинаковое место имеет изотоп тире это разновидность данного химического элемента различающиеся по массе атомных ядер то есть элемент остается одним и тем же зарядовой число одно и то же а вот массовое число будет изменяться поэтому когда сделали самостоятельно работу у вас немножко было затруднено и выполнение 5 задания что у одного варианта что у второго вы не могли найти в таблице менделеева тот элемент который именно будет соответствовать и вашему полученному заряду ему числу и массу вот немножко я вам тайну открыл так ну и теперь давайте запишем конечно и правила для альфа и бета распадов еще эти правила называются смещениями судьи кто такой судьи вы помните да что это ученый который работал вместе с эрнестом резерфордом и так запишите можно записать к теме где у нас были альфа и бета 1 падать пишем правило смещение при альфа-распаде при альфа-распаде одного химического элемента образуется другой элемент который расположен в таблице менделеева на две клетки ближе к ее началу чем исходный это у нас было смещение для альфа распада теперь смещение для бета-распада при бета-распаде одного химического элемента образуется другой элемент который расположен в таблице менделеева на одну клетку ближе к концу таблица менделеева то есть зарядка будет увеличиваться запишем домашнее задание у вас параграф остается открытие протона и нейтрона а также вы берете параграф состав атомного ядра и ядерная сила я не знаю какой stomp on a paragraph у меня это 56 вас наверно дальше идет потому что учебники у нас различаются и выполнить упражнение после этого параграфа значит кому-то если что-то было не понятно еще раз просматриваете ролик читайте параграф и выполняйте домашнее задание не болейте и всем пока