Новое содержание старой гипотезы

отношением заряда к массе собираются в другом месте, дают другое .изображение той же щели а1. Расстояние между изображениями щели тем больше, чем больше отличаются отношения зарядов к массам у отдельных ионов. Сколько различных сортов ионов находилось в ионном пучке, столько получается и изображений щели—темных черточек на фотографической пластинке. Возникает своеобразный «спектр масс», или масс-спектрограмма. Так как заряды ионов, выраженные в единицах, равных заряду протона, всегда представляют целые и обычно малые числа (1,2, 3 и т. д.), то по расстоянию между изображениями щели на фотографии можно вычислить массу иона, а значит, и массу атома данного химического элемента.

В отличие от химических методов, которые дают лишь относительные значения масс атомов, с помощью масс-спектрографа определяются абсолютные значения этих масс. Масс-спектрограф дал возможность найти значение масс атомов в привычных нам единицах веса — граммах. Без преувеличения можно сказать, что изобретение масс-спектрографа позволило взвешивать отдельные атомы на лету.

Исследования с помощью масс-спектрографа показали, что инертный газ неон имеет три изотопа. Обыкновенный хлор является смесью двух изотопов. Имеется четыре сорта (изотопа) атомов серы, десять различных сортов атомов олова и так далее.

Большинство радиоактивных изотопов получено в последние годы искусственным способом. Всего сейчас известно свыше тысячи ста изотопов и в их числе примерно 250 нерадиоактивных. Все эти различного вида атомы размещаются в ста двух клетках периодической таблицы элементов.

Как же объяснить, что атомы изотопов, имея одинаковый заряд ядра, а значит, и одинаковое число протонов в ядре и одинаковое число электронов, вращающихся вокруг ядра, обладают различной массой?

Массу атома определяют не электроны. Они, как мы уже знаем, для этого слишком легки. Причину различия в массах изотопов надо искать в самом ядре. При одинаковом числе протонов ядра могут иметь разную массу только в том случае, если в их состав входят еще какие-то частицы, которые не изменяют их электрического заряда. И действительно, теперь установлено, что всякое атомное ядро (кроме ядра протия) составлено из протонов и примерно таких же по массе, но электрически не заряженных частиц-нейтронов.

В ядрах изотопов при одинаковом числе протонов содержится разное число нейтронов. Ядра трех изотопов неона содержат каждый по 10 протонов и соответственно 10, 11 и 12 нейтронов. Ядро одного изотопа хлора имеет 17 протонов и 18 нейтронов, а у другого изотопа на 17 протонов приходится 20 нейтронов.

Итак, атомы химических элементов построены из трех родов частиц: протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны, составляющие ядро, имеют почти одинаковые массы; по

Страница 2 of 3« First...23