Різниця між протоном і нейтроном

Різниця між протоном і нейтроном

Протон і нейтрон в сучасній фізиці відносять до класу елементарних частинок. Це означає, що їх неможливо розщепити на складові частини. Елементарні частинки - клас умовний, і в ньому існує своя градація: наприклад, є так звані фундаментальні частинки, які в даний час не вдалося описати як складові. Протон і нейтрон класифікуються як частинки, що мають складну структуру. Але за сучасними уявленнями розділити їх неможливо, хоча не виключено, що в подальшому положення може змінитися. Отже, давайте розглянемо, чим відрізняється протон від нейтрона і які характеристики є загальними для них.

Зміст статті

  • Історія відкриття і властивості
  • Порівняння
  • Таблиця

Історія відкриття і властивості

Спочатку обидві ці частки виявилися відкритими "на кінчику пера" - тобто їх існування було доведено теоретично. І незабаром воно підтвердилося дослідами. За уявленнями фізики початку 20 століття, ядро ​​атома мало складатися з деяких часток. І ось в 1913 році великий англійський учений, на той час лауреат Нобелівської премії з хімії (1908 рік) Ернест Резерфорд оголосив про відкриття такої частки, названої "протон" - від грецького πρῶτος (протос), що означає "перший" або "основний" . А в 1932 році його співвітчизник Джеймс Чедвік відкрив нейтрон, за що отримав Нобелівську премію.Назва частинки походить від латинського neuter, тобто "ні той ні інший".

В чому ж відмінність протона від нейтрона? Для початку подивимося, що у них спільного: обидві частинки входять до складу атомного ядра, мають однаковий спін (момент імпульсу) - ½ і близьку масу. У протона маса - 1, 672 621 898 (21) · 10 -27 кг, або 1, 007 276 466 879 (91) а. е. м, а у нейтрона - 1, 674 927 471 (21) · 10 -27 кг, або 1, 008 664 915 88 (49) а. е. м. Абревіатура а. е. м. означає "атомна одиниця маси". Однакові у них і деякі інші фізичні характеристики.

до змісту ↑

Порівняння

Як бачимо, у протона і нейтрона багато спільного, однак є і відмінності. І самим наочним є час існування частинок, що знаходяться у вільному (тобто не пов'язаному) стані. Вільний протон може прожити неймовірно довгий час - 2, 9 · 10 29 років. Це у багато разів більше часу існування нашого Всесвіту.

А ось нейтрон на тлі свого сусіда по атомному ядру виглядає навіть не "метеликом-одноденкою", а чимось настільки короткоживущим, чому і визначення не підібрати. Вільний нейтрон існує всього лише 880, 0 ± 0, 9 c. Тобто менше 15 хвилин: в порівнянні з "тривалістю життя" протона - яскрава невловима спалах. Ще одна відмінність - вільні нейтрони є основним вражаючим фактором так званого нейтронної зброї. Потік швидких нейтронів значно краще проникає крізь перешкоди, ніж рентгенівське або гамма-випромінювання, що робить нейтронне зброю ефективним при ураженні живої сили противника, що знаходиться в укритті.

до змісту ↑

Таблиця

У представленій нижче таблиці вказано, в чому різниця між протоном і нейтроном, і дані деякі загальні характеристики.

Протон Нейтрон
Що собою являє Елементарна частинка, що входить до складу атомного ядра Елементарна частинка, що входить до складу атомного ядра
Дата відкриття 1913 рік 1 932 рік
Деякі фізичні характеристики Час життя - 2, 9 · 10 29 років; спін ​​- ½; маса - 1, 672 621 898 (21) · 10 -27 кг, або 1, 007 276 466 879 (91) а. е. м. Час життя - 880, 0 ± 0, 9 cек. ; спін ​​- ½; маса - 1, 674 927 471 (21) · 10 -27 кг, або 1, 008 664 915 88 (49) а. е. м.
Використання властивостей на практиці В ядерній фізиці В ядерній фізиці, а також в нейтронном зброю