Атомное ядро. В 1895 Г. Ф. Ленард обнаружил, что через тонкую металлическую фольгу, закрывающую окно в разрядной трубке

В 1895 г. Ф. Ленард обнаружил, что через тонкую металлическую фольгу, закрывающую окно в разрядной трубке, проходят электроны, образующиеся в разряде. Правда, в то время электрон как частица еще не был открыт, но сам факт прохождения «чего-то», несущего электрический заряд, через «непрозрачное» окно казался удивительным. Отсюда следовал однозначный вывод: даже в твердом веществе имеются большие «пустые» промежутки.

Этот опыт положил начало систематическим исследованиям строения вещества, приведшим к созданию широкой и важной области физики — физики атомного ядра.

Годом рождения ядерной физики следует считать 1911 г., когда Э. Резерфорд в результате анализа проведенных X. Гейгером и Э. Марсденом экспериментов по рассеянию а-частиц пришел к выводу, что в центре атома существует чрезвычайно малый объект — центральный заряд, им же позднее названный ядром, в котором сконцентрирована практически вся масса атома.

Резерфорд начал систематическое изучение фотографического действия а-частиц в 1906 г. Именно тогда он заметил, что когда пучок а-частиц проходит через щель, а затем, по пути к фотопластинке — через газ, то изображение размывается. Затем Гейгер и Марсден уже целенаправленно ставили на пути пучка фольгу. В этих экспериментах было показано, что при прохождении через тонкую золотую фольгу практически все а-частицы рассеиваются на углы порядка 1° (наиболее вероятный угол отклонения а-частиц составлял 0, 87°). Однако Гейгер и Марсден обнаружили, что часть а-частиц (хотя и небольшая) рассеивается на углы даже большие 90°.

Анализ экспериментов убедил Резерфорда в том, что наблюдавшиеся случаи отклонения а-частиц на большие углы могли быть результатом только однократного рассеяния, а не накопления большого числа рассеяний на малые углы. Следовательно, в центре атома должно существовать массивное образование, несущее заряд и обладающее размерами, много меньшими размеров атома. Так состоялось открытие атомного ядра.

В 1913 г. Г. Мозли, изучая характеристическое излучение атомов, показал, что порядковый номер атомов есть ни что иное, как заряд ядра. В те времена этот вывод был далеко не очевидным. Тогда химики считали, что выстраивать элементы надо по атомному весу. Именно после экспериментов Мозли в науке появилось новое число — атомный номер, а не атомный вес.

Мозли сразу поменял местами неправильно стоявшие в таблице Менделеева

Ni и Со, оставил место для технеция.

Следующим важным шагом в понимании структуры ядра явилось открытие в 1932 г. Чадвиком нейтрона как одного из фундаментальных кирпичиков ядра. С тех пор стало ясно, что атомное ядро состоит из Z протонов, число которых определяет заряд ядра, и N нейтронов — нейтральных частиц, масса которых практически равна массе протона. Протоны и нейтроны принято называть нуклонами. Число нуклонов в ядре А = Z + N.