Kodolfizika

Atoma sarežģītās uzbūves atklāšana ir svarīgākais mūsdienu fizikas tapšanas posms, kurš atstājis lielu ietekmi uz visu tās tālāko attīstību. Izveidojoties atoma uzbūves kvantitatīvajai teori­jai, kura rada iespēju izskaidrot atomu spektrus, tika atklāti jauni mikrodaļiņu kustības likumi - kvantu mehānikas likumi.
Tomsona modelis. Zinātnieki ne uzreiz ieguva pareizus priekš­status par atoma uzbūvi. Pirmo atoma modeli izveidoja angļu fiziķis Džozefs Tomsons, kurš atklāja elektronu. Pēc Dž.Tom­sona domām, atoma pozitīvais lādiņš aizņem visu atoma tilpumu un lādiņa blīvums šajā tilpumā ir nemainīgs. Visvienkāršākais atoms - ūdeņraža atoms ir pozitīvi lādēta lode ar rādiusu aptuveni 10-8cm, un tajā atrodas elektrons. Sarežģītākas uzbūves atomos pozitīvi lādētā lodē atrodas vairāki elektroni, tā ka atoms it kā atgādina kēksu ar rozīnēm, kur rozīņu vietā ir elektroni.
Taču Tomsona modelis, kā izrādījās, ir pilnīgā pretrunā ar mēģinājumiem, kuros pēta pozitīvā lādiņa izvietojumu atomā. Šiem mēģinājumiem, kurus pirmais veica ievērojamais anglu fiziķis Ernests Rezerfords, bija ļoti liela nozīme atoma uzbūves noskaidrošanā.
Rezerforda mēģinājumi. Elektronu masa ir vairākus tūkstošus reižu mazāka par atoma masu. Tā kā atoms kopumā ir neitrāls, tad no tā izriet, ka atoma masa koncentrēta galvenokārt tā pozitīvi lādētajā daļā.
Lai eksperimentāli noskaidrotu, kā atomā izvietots pozitīvais lādiņš un tātad arī masa, E. Rezerfords 1906. gadā ieteica izman­tot atomu zondēšanu ar daļiņām. Šīs daļiņas rodas, sašķeļoties rādijam vai dažiem citiem elementiem. Alfa daļiņas masa ir apmēram 8000 reižu lielāka par elektrona masu, bet tās pozitīvais lādiņš pēc moduļa - divreiz lielāks par elektrona lādiņu. Šīs daļiņas ir pilnīgi jonizēti hēlija atomi. Alfa daļiņu ātrums ir ļoti liels: 1/15 no gaismas ātruma.…