Третий, но не лишний

Небольшой кусочек радиоактивного вещества лежал около пластинки из бериллия. Альфа-частицы проскальзывали сквозь бериллий, выбивая протоны. Счетчик Гейгера, сменив легко устающий и легко ошибающийся глаз экспериментатора, щелкал, отсчитывая число вылетающих из пленки частиц.

В одной из физических лабораторий Германии в самом начале 30-х годов был обычный трудовой день. Профессор Вальтер Боте и его друг Бекер приводили в порядок свои записи.

Когда подсчет протонов был окончен, счетчик Гейгера отодвинули настолько, чтобы протоны, вылетающие из бериллия, не долетали до него. И для определения числа фоновых отсчетов снова включили высокое напряжение.

Но счетчик Гейгера продолжал работать. Его отодвинули еще дальше. Счетчик работал. Удивление сменилось растерянностью. Что мог регистрировать счетчик на таком большом расстоянии?

Может быть, это были гамма-кванты - электромагнитное излучение, более проникающее, чем протоны? Против гамма-квантов есть прекрасный заслон - свинцовая пластинка. Но и свинцовая пластинка не помогла: щелчки продолжали следовать в том же ритме. Вторая и третья пластинки также оказались бессильны.

К счетчику Гейгера шла волна какого-то необычного излучения, для которого толстый слой свинца был не страшнее листика папиросной бумаги. Но Боте и Бекер не смогли сделать решительный шаг и воскликнуть: "Так это же новые, неизвестные нам частицы, господа, выбитые из ядер бериллия!" Профессор Боте и Бекер молча записали в лабораторный журнал: "Обнаружены обыкновенные гамма-кванты с большой энергией".

Во Франции "бериллиевым" излучением заинтересовались супруги Ирен и Фредерик Жолио-Кюри. Но французские физики просто повторили вывод своих немецких коллег. "Необычайно проникающие гамма-лучи" - такой вывод сделали супруги Жолио-Кюри. Сделали, несмотря на то, что этот вывод нарушал основной закон механики - закон сохранения импульса.

"Личность" дважды потерпевшей фиаско частицы помог установить ученик Резерфорда, член Лондонского королевского общества, будущий лауреат Нобелевской премии Дж. Чедвикк.

В феврале 1932 года, спустя месяц после сообщения о "необычайно проникающих гамма-лучах" супругов Жолио-Кюри, в английском научном журнале "Природа" появилось коротенькое письмо в редакцию, подписанное Дж. Чедвиком.

"Эти экспериментальные результаты, - писал автор, - очень трудно объяснить на основании гипотезы, что излучение бериллия представляет собой электромагнитное излучение, но они непосредственно вытекают из предположения, что излучение состоит из частиц, которые имеют массу, равную массе протона, но не имеют заряда".

Дж. Чедвик дал почти точный "портрет" нейтральной элементарной частицы - нейтрона. Нейтрон не имел электрического заряда, поэтому он оказался таким неуловимым.

Тяжелая нейтральная частица - нейтрон - очень понравилась физикам. Она своим появлением снимала каверзный вопрос об устойчивости ядра. С появлением нейтронов, которые могли надежно противостоять электростатическим силам отталкивания, электроны были навсегда изгнаны из ядра.

Список элементарных атомных частиц был завершен.

Из тяжелых протонов и нейтронов (их стали называть нуклонами) складывались ядра атомов любых химических элементов, а электронные оболочки задавали тон их химическому поведению.