Budowa jąder atomowych. Energia jądrowa

Omówiono dotychczas pięć rodzajów cząstek, powstających w wyniku naturalnego lub sztucznego rozpadu jąder atomowych, a mianowicie protony, neutrony, cząstki a, czyli heliony, elektrony i pozytony. Nie wszystkie jednak wymienione cząstki uważane są za elementarne składniki jąder atomowych. Obecnie przyjmuje się ogólnie, że jądra atomowe wszystkich pierwiastków składają się z protonów i neutronów, objętych ogólną nazwą nukleonów. Całkowita liczba neukleonów w jądrze określa jego masę, liczba zaś samych tylko protonów — ładunek elektryczny, czyli liczbę atomową. Jądra poszczególnych izotopów tego samego pierwiastka zawierają więc tę samą liczbę protonów, a różnią się jedynie liczbą neutronów. W myśl tego poglądu cząstka a składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Być może, że jako układ szczególnie trwały odgrywa ona rolę wtórnego elementu budowy jądra. Co się zaś tyczy elektronów, te w myśl obecnych poglądów nie występują one jako takie w jądrach atomowych. Wyrzucenie elektronu z jądra w przemianie 6 następuje w wyniku przejścia neutronu w proton. Możliwa jest też i przemiana odwrotna, której towarzyszy powstawanie pozytonu.

Powyższa teoria budowy jąder atomowych z protonów i neutronów stanowi jakby wskrzeszenie w zmodernizowanej postaci zarzuconej od dawna hipotezy Prouta (1815), w myśl której atomy wszystkich pierwiastków są utworzone przez połączenie się odpowiedniej liczby atomów wodoru.

Poza wymienionymi wykryto w promieniach kosmicznych cząstki elementarne nazwane mezonami (Y u k a w a, 1935). Rozróżnia się obecnie dwojakiego rodzaju mezony, oznaczane symbolami :t i g. Pierwsze z nich mają masą równoważną ok. 280-krotnej masie elektronu, drugie — ok. 215-krotnej. Zarówno jedne, jak i drugie mogą być obdarzone ładunkiem elementarnym dodatnim lub ujemnym. Mezony są bardzo krótkotrwałe (czas zaniku rzędu 10 s sekundy). Rola ich w budowie jąder atomowych nie jest jeszcze całkiem wyjaśniona.