Семейство микрочастиц

Протон. Еще в 1913 г. Резерфорд вместе с Нетоллом пришли к теоретическому открытию протона. Затем Резерфорд вместе с Чадвиком установили это экспериментально d 1919 u/. Окончательное подтверждение получил Блэкетт ученик Резерфорда. Из 23000 фотографий, содержащих 460000 траекторий, он в 8 случаях наблюдал вылет протона. Ядро азота после удара альфа-частицы испускает протон, превращаясь в изотоп кислорода:

Опыт повторили ряд физиков и среди них - Гейнц Позе. Речь идет об исторически первом случае искусственного превращения элементов (алхимия!).

К этому времени началось создание высоковольтных установок и ускорителей. А в 1932 г. американский физик Лоуренс получил ускоренные до энергии 1,25 МэВ протоны на изобретенном им циклотроне. Для ускорения электронов циклотроны не подходят, поскольку электрон успевает приобрести большую массу. Малое количество образующихся протонов (несколько десятков на миллион альфа-частиц) показало, что альфа-частицы не годятся для получения протонов. Экспериментаторам помогла теория Джорджа (Георгия Антоновича) Гамова (1904-1968), бывшего сотрудника Ленинградского физико-технического института, уехавшего в 1934 г. в США. Он в 1928 г. разработал теорию проникновения альфа-частицы в ядро. Физики не понимали, как альфа-частицы сравнительно небольшой энергии могли пробить отталкивающий барьер ядра. Гамов же считал, что здесь проявляются волновые свойства альфа-частиц, а если барьер очень тонкий, то даже частица с недостаточной энергией может в него проникнуть. Это “эффект Гамова” или “туннельный эффект”. Теория Гамова показала, что частица с меньшей массой (протон) проникает в ядро легче (в 32 раза).