นิวตรอนเป็นอนุภาคที่ถูกค้นพบช้าที่สุด ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น

นิวตรอน(neutron)

เจมส์ แชดวิก(James Chadwick)

     ทำอย่างไรจึงค้นพบ

          เขาได้พิจารณาจากแบบจำลองของรัทเทอร์ฟอร์ด จะพบว่ามวลรวมของอะตอมน่าจะมีค่าเท่ากับมวลรวมของโปรตอนได้เลย เพราะว่าอิเล็กตรอนมีมวลน้อยมาก แต่จากการพิจารณามวลอะตอมของธาตุบางธาตุกลับมีมวลเป็นสองเท่าหรือมากกว่าสองเท่า เช่น ฮีเลียมมี 2 โปรตอนและ 2 อิเล็กตรอน น่าจะมีมวลอะตอม 2 หน่วย แต่กลับมี 4 หน่วย เขาจึงคิดว่าน่าจะมีอนุภาคอื่นนอกจากโปรตอนและอิเล็กตรอนในอะตอม ซึ่งอนุภาคนี้ทำให้มวลอะตอมเพิ่มขึ้น

     วิธีทำการทดลอง

           เขาระดมยิงเบริลเลียม(Be)ด้วยอนุภาคแอลฟา() ซึ่งได้จากธาตุพอโลเนียม(Po)
           จากนั้น ทดลองซ้ำโดยเปลี่ยนเบริลเลียมเป็นธาตุอื่น เช่น โบรอน(B), ไนโตรเจน(N), ออกซิเจน(O), อาร์กอน(Ar) ฯลฯ

     ผลการทดลอง
           จากการทดลองพบว่า เมื่อระดมยิงเบริลเลียม(Be)ด้วยอนุภาคแอลฟา()จะตรวจพบ ดังสมการ

           นอกจากนั้น เขายังทำการทดลองกับโบรอน(B)

           และ เขายังทำการทดลองกับไนโตรเจน(N), ออกซิเจน(O), อาร์กอน(Ar) ฯลฯ ทุกครั้งที่เขาทำการทดลอง เขาจะตรวจพบ ทุกครั้ง

     สรุปผลการทดลอง
          เขาพบอนุภาคใหม่คือ เขาให้ชื่ออนุภาคนี้ว่า "นิวตรอน" ซึ่งมีมวลใกล้เคียงโปรตอนและเป็นกลางทางไฟฟ้า ด้วยคุณสมบัติของนิวตรอนคือเป็นกลางทางไฟฟ้า จึงไม่เบี่ยงเบนในหลอดรังสีแคโทดทำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอนุภาคนี้ช้าที่สุด

     การค้นพบนิวตรอนทำให้โครงสร้างอะตอมของดาลตัน, ทอมสันและรัทเทอร์ฟอร์ดไม่ถูกต้อง เพราะไม่มีนิวตรอนในโครงสร้างอะตอม จึงเกิดการเปลี่ยนแปลงแนวความคิดของนักวิทยาศาสตร์ในเรื่องโครงสร้างอะตอม หลังจากนั้นจึงเกิดโครงสร้างอะตอมของโบร์ขึ้นมาแทนที่โครงสร้างอะตอมแบบเดิม ๆ