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1-2：　水素, ヘリウムの原子核

「水素原子の原子核 ＝ 陽子」 　ラザフォードは， 最も軽い元素である 水素 の原子核が 原子核の世界の基本的な 粒子の１つだろうと考え， これを陽子 (プロトン：proton) と名づけました． つまり，陽子は，水素原子から １個の電子が剥ぎ取られた 水素イオンです． したがって， 陽子の電荷は +e です． 　陽子が原子核の構成要素 の１つであることは， ラザフォードによる 原子核の人工変換 の実験によって明らかになりました (1919)．

「ヘリウムの原子核 ＝ α粒子」 　ラジウムやポロニウムのような 放射性元素から放射される α粒子が，ヘリウムの 原子核であることは ラザフォードらによって 確かめられました (ミクロの世界 −その１−： 原子によるα粒子の散乱 のページ参照)． 　これらの研究の結果， ヘリウムの原子核，すなわち α粒子の質量 は 陽子の約４倍， 電荷は２倍 (+2e) であることが 分かりました．

「α粒子は何から出来ている？」 　α粒子の中に陽子が 含まれていることは 明らかでした． それではα粒子は, 陽子と 何とから構成されているのでしょう． ラザフォードの時代までに， 既に存在が知られていた粒子は， 陽子 と電子 でした， これらの２種類の粒子を組み合わせ， 結合させて， α粒子を構成することが 出来るでしょうか． 　素朴に考えると， ４個の陽子と２個の電子が 結合してα粒子が出来ていると 考えると， 質量・荷電の両面から 大変もっともらしく思えます． しかし，次ページで説明するように， この考えには重大な欠陥 があることが分かります．

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