Протон ба Нейтрон
Атомууд нь одоо байгаа бүх бодисын жижиг барилгын материал юм. Тэд маш жижигхэн тул бид энгийн нүдээр ч харж чадахгүй. Ихэвчлэн атомууд Angstrom мужид байдаг. Маш олон туршилт хийсний дараа 19-р зууны үед атомын бүтцийг тодорхойлсон. Атом нь протон, нейтрон агуулсан цөмөөс бүрддэг. Цөмд нейтрон ба позитроноос бусад жижиг атомын жижиг хэсгүүд байдаг. Мөн тойрог замд цөмийг тойрон эргэлддэг электронууд байдаг. Атом дахь ихэнх орон зай хоосон байна. Эерэг цэнэгтэй цөм (протоны эерэг цэнэг) ба сөрөг цэнэгтэй электронуудын хоорондох татах хүч нь атомын хэлбэрийг хадгалж байдаг. Протон ба нейтрон хоёулаа нуклон юм. Тэдгээр нь цөмийн хүчээр холбогдсон атомуудын цөмд хамтдаа байрладаг.
Протон
Протон нь атомын цөм дэх дэд атомын бөөмс бөгөөд эерэг цэнэгтэй. Протоныг ерөнхийд нь p гэж тэмдэглэдэг. Электроныг нээх үед эрдэмтэд протон хэмээх бөөмийн талаар ямар ч ойлголтгүй байсан. Голдштейн хийнээс үүссэн эерэг цэнэгтэй бөөмийг нээсэн. Эдгээрийг анодын туяа гэж нэрлэдэг байв. Электронуудаас ялгаатай нь эдгээр нь ашигласан хийнээс хамаарч өөр өөр цэнэг ба массын харьцаатай байв. Олон эрдэмтдийн янз бүрийн туршилт хийсний эцэст Рутерфорд 1917 онд протоныг нээжээ.
Протоны тоо нь атомын дугаарыг илэрхийлэхэд чухал, учир нь элементийн хувьд атомын тоо нь цөм дэх протонтой тэнцүү байдаг. Жишээлбэл, натрийн атомын тоо 11; тиймээс натри нь цөмд арван нэгэн электронтой байдаг. Протон нь +1 цэнэгтэй бөгөөд масс нь 1.6726×10−27 кг. Протон нь гурван кварк, хоёр дээш, нэг доош кваркаас тогтдог гэж ярьдаг. Энэ нь тогтвортой тоосонцор гэж тооцогддог, учир нь түүний задралын хугацаа маш урт байдаг. Хамгийн энгийн элемент болох устөрөгч нь зөвхөн нэг протонтой. Устөрөгчийн атом электроноо гаргахдаа протонтой H+ ион үүсгэдэг. Тиймээс химийн шинжлэх ухаанд "протон" гэсэн нэр томъёог H+ ион гэж нэрлэхэд ашигладаг. H+ нь хүчиллэг суурь урвалд чухал үүрэгтэй бөгөөд энэ нь маш идэвхтэй зүйл юм. Устөрөгчөөс бусад бүх элементүүдэд нэгээс илүү протон байдаг. Ихэвчлэн төвийг сахисан атомуудад сөрөг цэнэгтэй электронуудын тоо болон эерэг цэнэгтэй протонуудын тоо ижил байдаг.
Нейтрон
Нейтрон бол атомын цөмд байдаг өөр нэг дэд атомын бөөмс юм. Үүнийг n тэмдгээр харуулав. Нейтронуудад цахилгаан цэнэг байдаггүй. Энэ нь протонтой харьцуулахад бага зэрэг төстэй масстай боловч нейтроны масс нь протоноос арай том юм. Тиймээс атомын массын тоог авахдаа нейтроныг авч үздэг. Ижил төрлийн атомууд нь нейтроны тооноос хамаарч өөр өөр байж болох ба тэдгээрийг изотоп гэж нэрлэдэг. Рутерфорд цөм дотор нейтрон шиг бөөмс байх боломжийг дэвшүүлсэн. Дараа нь хэд хэдэн туршилт хийсний дараа Чадвик үүнийг баталж, нейтроныг олсон. Нейтрон нь гурван кварк, хоёр доош кварк, нэг дээш кваркаас тогтдог. Чөлөөт нейтрон нь тогтворгүй бөгөөд хагас задралын хугацаа маш богино байдаг. Нейтрон нь цөмийн урвалд чухал үүрэгтэй.
Протон ба нейтрон хоёрын ялгаа юу вэ?
• Протон эерэг цэнэгтэй боловч нейтрон нь цахилгааны хувьд саармаг байдаг.
• Нейтроны масс протоныхоос арай том.
• Протоныг хагас задралын хугацаа (жил) маш урт байдаг тул тогтвортой гэж үздэг. Гэхдээ нейтрон тогтворгүй бөгөөд хагас задралын хугацаа маш богино байдаг.
• Протоныг гурван кварк, хоёр дээш, нэг доош кваркаас бүрддэг гэж ярьдаг. Нейтрон нь гурван кварк, хоёр доош кварк, нэг дээш кваркаас тогтдог.
