النيوترون The Neutron

لم يستطع نموذج رذرفورد الذري أن يحل مشكلة كبيرة. فمن المعروف أن الهيدروجين وهي أبسط ذرة معروفة وتحتوي فقط على بروتون واحد فقط. بينما نسبة كتلة ذرة الهيليوم يجب أن تكون 2 : 1 (بسبب أن الإلكترونات ذات كتلة خفيفة جدا بالنسبة للبروتون ممـا يجعل كتلتها يمكن أن تكون مهملة) ولكن في الحقيقة وجــد أن النسبة هي 4 : 1 مما جعل رذرفورد يفترض أن هناك جسيمات من نوع آخر توجد داخل النواة وجاء البرهان العملي بواسطة فيزيائي انجليزي هو جيمس شادويك في العام 1932م. حيث قام شادويك باستخدام جسيمات الفا لقذف صفائح رقيقة من البريليوم فانطلقت اشعاعات عالية الطاقة مثل أشعة x من الفلز، وقد بينت دراسات لاحقة أن هذه الاشعاعات كانت مصحوبة بنوع من الجسيمات سماها شادويك النيوترونات حيث أنها كانت جسيمات متعادلة الشحنة لها كتلة أكبر قليلا من كتلة البروتون. وهكذا أمكن حل معضلة نسبة الكتلة، حيث أن نواة الهيليوم تحتوي على بروتونين ونيوترونين بينما تحتوي نواة الهيدروجين على بروتون واحد وليس فيها أي نيوترون.

يوضح الشكل 2 . 9 الموضع الذي توجد فيه الجسيمات الأساسية (البروتونات والنيوترونات والإلكترونات) في الذرة.

مع العلم بأن هناك الكثير من الجسيمات الموجودة في الذرة غير هذه الجسيمات الثلاث المذكورة سابقا ولكن هذه الجسيمات هي الجسيمات الأساسية التي لها أهمية كبيرة في دراسة الكيمياء. يوضح الجدول  كتل وشحنات هذه الجسيمات الأساسية.