1920-1932
Еще в 1920 г. Резерфорд выдвинул предположение о существовании нейтральной частицы. В 1930 г. В. Боте и Г. Бекер сообщили о проникающем излучении, появляющемся при бомбардировке альфа-частицами ядер легких элементов. Особенно значительный эффект получался при бомбардировке бериллия. В качестве детектора излучения был использован счетчик Гейгера. Боте и Бекер предположили, что наблюдаемое излучение представляет собой поток гамма-квантов высокой энергии.
Почти одновременно с этими немецкими учеными Ирен и Фредерик Жолио-Кюри повторили их опыты, используя источник полония большой активности. Детектором служила ионизационная камера. Используя разные экраны, они убедились в «сверхпроникающей» способности исследуемого излучения. Помещая на пути потока частиц экраны из водородсодержащих веществ (парафина в том числе), они ожидали, что поток уменьшится, но он даже увеличился. Ученые пришли к выводу, что столкнулись с каким-то новым явлением. Продолжая опыты, они убедились, что излучение Боте-Бекера способно выбивать ядра из атомов водорода, гелия и азота. Они установили, что выбитые частицы приобретали значительную энергию, и что в пространство излучаются электроны высоких энергий. Жолио-Кюри опубликовали результаты своих опытов и выяснилось, что энергия излучения Боте-Бекера гораздо больше энергии гамма-излучения.
В феврале 1932 г. ученик Резерфорда Дж. Чедвик после ознакомления с результатами опытов Жолио-Кюри измерил с помощью электронного оборудования, пропорционального усилителя, отдельные импульсы, возникающие при прохождении ядер и электронов через счетчик, и разделил их. Оборудование, которым пользовался Чедвик, было более совершенным, и результаты его опытов показали, что первоначальное предположение Боте и Бекера, а также И. и Ф. Жолио-Кюри об электромагнитной природе сверхпроникающего излучения неверно.
Чедвик установил, что это излучение состоит из электрически нейтральных частиц с массой, примерно равной массе ядра протона. Это были нейтроны.
Открытие нейтрона является результатом работы ученых трех стран: Германии, Франции и Англии. История открытия нейтрона лишний раз иллюстрирует, что путь к высотам науки изобилует сложностями и весьма тернист.
Открытие нейтрона указало на существование в природе нового типа сил – ядерных. Значение этого открытия для развития ядерной физики необычайно велико, оно позволило преодолеть трудности, стоявшие на пути познания строения ядра атома. Нейтрон – это «золотой ключик», открывший двери в ядерную энергетику.
Открытие нейтрона стимулировало появление фундаментальных направлений науки, таких как физика атомного ядра, физика элементарных частиц. Впоследствии самостоятельной областью физики стала нейтронная физика.
При этом следует отметить, что открытие нейтрона не было случайным, на его существование указывало много сопутствующих фактов, и потому его обнаружение – закономерное следствие знаменитых опытов Резерфорда 1919 г. по искусственному расщеплению ядер альфа-частиц, работ Боте и Бекера, И. и Ф. Жолио-Кюри. Но обнаружил нейтрон Джеймс Чедвик. Свое открытие Чедвик опубликовал в статье «Возможное существование нейтрона», которую он направил в печать 17 февраля 1932 г.
Этот день по праву считается днем открытия нейтрона.
Источники:
1. Википедия – свободная инциклопелия
2. Академик
