Нейтрон.

Все остальные химические элементы в природе состоят все из тех же протонов и электронов. Плюс – есть еще одна частица, которая, как и протон, находится в ядре. Она называется «нейтрон». Существование нейтрона открыл в 1932 году Чэдвик, хотя еще в 1920-м году Резерфорд, размышляя над некоторыми непонятными результатами опытов, пришел к выводу, что в ядре атома должна существовать, кроме протона, еще и нейтральная частица. Таким образом, за полтора десятка лет до открытия нейтрона Резерфорд предсказал ее существование. Такого рода удачные предсказания, строящиеся на основании некоторой модели, укрепляют ее, поскольку это означает, что эта модель действительно очень точно описывает то, что существует на самом деле.

(Как в биологии есть общее название для определенных морских морд – «рыбы», так и в физике есть общее название для протонов и нейтронов – «нуклоны», то есть и протон является нуклоном, и нейтрон).

Физики любят такие эксперименты – взять что-нибудь и столкнуть с чем-нибудь еще. Можно столкнуть камень с водой – возникнут волны, камень начнет погружаться в глубину. Можно столкнуть кусок льда с водой – лед начнет плавать. Можно «столкнуть» свет с куском исландского шпата и наблюдать двойное лучепреломление. В каждом таком опыте можно начинать объяснять наблюдаемые явления, исходя из имеющихся представлений об устройстве материи, а если не получается – можно попробовать создать гипотезу, то есть такое объяснение, которое опирается на какую-то неизвестную ранее закономерность, или на какое-то новое устройство материи, не известное раньше.

В данном случае, в 1930-м году физики Ботэ и Бекер взяли химический элемент полоний. Полоний радиоактивен, то есть сам по себе постоянно испускает альфа-частицы (почему возникает радиоактивность ты узнаешь позже). Такие материалы очень удобны для исследований, потому что являются удобным источником альфа-частиц, которыми можно обстреливать что угодно и смотреть – что из этого получается. Вот и они обстреливали куски других химических элементов – бериллия и лития. И оказалось, что когда альфа-частицы ударяют в бериллий и литий, при столкновении возникают другие частицы с очень высокой энергией. Среди известных частиц и излучений ничто не подходило. Многочисленные расчеты, проводимые Чэдвиком, привели его к выводу, что такими свойствами, которые обнаруживают эти высокоэнергичные частицы, должны обладать некоторые еще неизвестные науке частицы, которые выглядят в точности как протон, но лишенный электрического заряда. Назвали эти частицы нейтронами, от слова «нейтральный». (На самом деле масса нейтрона совсем ненамного – на 0,14% - больше массы протона).