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1-4: 原子核の構成要素,まとめ |
「原子核の構成要素」
1930 年頃までは, 原子核は 陽子と電子とから 構成されていると 考えられていました. たとえば,原子番号が Z =7 の 窒素14は, 14個の陽子と 7個の電子が結合したものであると 考えるわけです. この考えは大変もっともらしく 思われましたが, 前ページで述べたような 重大な問題点があることが 分かりました. チャドウィックによる 中性子の発見が報告されるや, 直ちに,イワネンコ (ソ連) と ハイゼンベルク (ドイツ:1901−76) は それぞれ独立に, 「原子核は陽子と中性子から 構成されている」 という 考えを提唱しました (1932). これが「原子核物理学」 の第一歩であり, 原子番号がZ の原子の 原子核は,Z 個の陽子と N 個の中性子とで できている複合粒子系である という考え方が定着しました. 従って,窒素14 は Z =7, N =7 の複合粒子系であると いうことになります. また,同じ Z でありながら 異なる N の原子核が 同位体 であり, 同位体の存在も 自然に理解できます. |
「核子」
陽子と中性子の質量は ほぼ同じです. 違うのは電荷 だけです. 現在測定されている 陽子と中性子の基本的な性質が 下表 にまとめられています. これらの陽子と中性子の 性質から, ハイゼンベルクや ウィグナー (アメリカ:1902-95) は, これらは 単一の粒子の異なる 状態であると考えました. この粒子を現在では 核子 (nucleon) と呼んでいます. したがって,原子核の 構成要素を一語でいえば 核子 ということになります. |
「まとめ」
第1部で学んだことを まとめておきましょう. |
(1) | ラザフォードの有核原子模型の 成功によって, 原子核の存在が はじめて認識されました. |
(2) | 原子核の重さ は 原子全体の重さに ほぼ等しく, 直径は約 以下であり, 原子全体の大きさ 約 に比べて格段に小さい. |
(3) | チャドウィックによる 中性子の発見により, 原子核の構成要素は 陽子と中性子 (まとめて核子) であるということが 明らかになりました. |
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