النواة والنيوترونات

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

النواة النيوترونات الفيزياء

النواة

في تجربة أجراها الفيزيائي النيوزلندي أرنست رذرفورد (1871-1937) Ernest Rutherford عام 1911 استخلص نتيجة مفادها حتمية وجود نواة مركزية صغيرة جداً في التركيب الذري.

برهن رذرفورد على أن النواة تحمل شحنة موجبة، واكتشف فيما بعد أن البروتونات هي المسؤولة عن هذه الشحنة (تساوي شحنة البروتون شحنة الإلكترون وتخالفها في الإشارة).

أثبت رذرفورد أيضاً أن كتلة البروتون أكبر بكثير من كتلة الإلكترون. تبلغ كتلة البروتون حوالي 1800 ضعف كتلة الإلكترون.

ويساوي عدد البروتونات الموجودة في النواة عدد الإلكترونات التي تدور حولها، وبذلك تتعادل الشحنة الكهربائية للذرة.

النيوترونات

لكل عنصرٍ عددٌ معينٌ من البروتونات، وهذا العدد –العدد الذري- يعطي للعنصر هويته.

لكن البروتونات وحدها ليست كافية لتحديد الكتلة الكلية للنواة (باستثناء حالة الهيدروجين العادي).

فالكتلة المتبقية للنواة (بعد احتساب مجموع كتل البروتونات) تشكل كتل النيوترونات، وهي الجسيمات تحت الذرية الرئيسة الأخرى والتي اكتشفها عام 1932 الفيزيائي البريطاني جيمس تشادويك (1891-1974) James Chadwick. النيوترون متعادل كهربائياً وتبلغ كتلته ما يقارب كتلة البروتون.