"Zrobiłem straszną rzecz. Zapostulowałem istnienie cząstek, które nie mogą być odkryte..." - W. Pauli
 
/Strona główna/Historia/Zasady Zachowania/Ładunek Elektryczny

Ulubione

Drukuj

Mapa

Kontakt
 
Zasady zachowania ładunku

W rozpadzie beta z jądra emitowany jest elektron o ładunku ujemnym. Jeśli jądro atomowe przed rozpadem zawierało Z protonów (czyli jego ładunek równy był Z ładunkom elementarnym) to po rozpadzie, aby zneutralizować wyemitowany elektron ładunek jądra musi wynosić (Z+1) ładunków elementarnych, tzn. w jądrze na końcu reakcji musi znajdować się o jeden proton więcej niż przed reakcją. Skąd wziął się ten dodatkowy proton. W latach 30-tych XX wieku istniała teoria, mówiąca że w jądrze atomowym o ładunku +Z ładunków elementarnych mającym liczbę masową A, znajduje się A protonów oraz A-Z elektronów. Elektrony te neutralizują ładunek nadmiarowych protonów. Rozpad beta polegałby w takim modelu na wyrzuceniu jednego z owych konstytuentnych elektronów z jądra. W procesie tym w naturalny sposób jądro nabierałoby dodatkowego ładunku dodatniego i w równie naturalny sposób pojawiałby się na zewnątrz elektron. Niestety obliczenia dokonywane w ramach mechaniki kwantowej pokazywały, iż elektronu w żaden sposób nie da się utrzymać wewnątrz jądra atomowego, co stało w sprzeczności powyższym modelem.

W 1932 James Chadwick dokonał odkrycia zupełnie nowej cząstki jądrowej - neutronu. Niedługo później Ettore Majorana zaproponował model jądra atomowego, które składałoby się z Z protonów i (A-Z) neutronów. W modelu takim nie były potrzebne elektrony wewnątrz jądra atomowego. Jednak jak wytłumaczyć w tym wypadku rozpad beta? Da się to zrobić zakładając, że jeden z neutronów w atomie w pewnym momencie zamienia się w proton. Aby w takiej reakcji ładunek był zachowany dodatkowo musi pojawić się elektron obdarzony ładunkiem ujemnym. Wprowadzenie neutronów do jądra atomowego pozwala więc rozwiązać problem niemożności utrzymania elektronów w jego wnętrzu i jednocześnie podać nowy opis rozpadu beta. Model ten nie rozwiązuje jednak problemu z zasadą zachowania energii. Pojawia się też nowa niezgodność, o której powiemy za chwilę.


Zasada zachowania ładunku w rozpadzie beta




.

James Chadwick (1891-1974) angielski fizyk, profesor na uniwersytetach w Manchesterze, Liverpoolu i Cambridge. W 1932 roku odkrył neutron i oszacował jego masę. Odkrył rozszczepienie jądra deuteru pod wpływem fotonów gamma. Laureat Nagrody Nobla z 1935 roku.
Aby dowiedzieć się więcej:


Ettore Majorana (1906-1938[?]) włoski fizyk. Przyczynił się do rozwoju mechaniki kwantowej tworząc tzw. równanie Majorany. Był współtwórcą teorii neutrin. Pewne własności neutrin, które przewidział do dziś stanowią podstawę debat fizyków. Zginął prawdopodobnie w 1938 roku topiąc się w Morzu Tyreńskim.
Aby dowiedzieć się więcej:

Czy wiesz że...

Bliscy odkrycia neutronu byli Frederic i Irene Joliot-Curie (córka Marii). Doświadczenie, które przeprowadzili polegało na bombardowaniu tarczy berylowej jadrami helu (cząstkami alfa). W wyniku bombardowania z tarczy uwalniane było promieniowanie pewnego rodzaju, które było bardzo przenikliwe i mogło wybijać protony z tarczy wodorowej umieszczonej nawet za grubą osłoną ołowianą. Promieniowanie to jak się okazało było właśnei neutronami. Niestety państwo Joliot-Curie nie zinterpretowali poprawnie wyniku doświadczenia.


 
 | Kontakt | Mapa| Podziękowania |  © Odkrywanie Neutrin