Протонно-электронная модель была одной из первых попыток понять структуру атома и, несмотря на свои недостатки, сыграла важную роль в развитии современной ядерной физики.
Протонно-электронная модель атома — это историческая модель строения атома, которая была популярна в начале 20-го века до открытия нейтрона. Согласно этой модели:
Ядро состоит только из протонов и электронов: Считалось, что ядро атома состоит из протонов (положительно заряженных частиц) и электронов (отрицательно заряженных частиц). Количество протонов определяло атомный номер элемента, а электроны в ядре "нейтрализовали" избыточный положительный заряд протонов.
Электроны также вращаются вокруг ядра: Дополнительные электроны, не входящие в состав ядра, вращались вокруг ядра по орбитам, как планеты вокруг Солнца (подобно планетарной модели Резерфорда).
Размер ядра: Электроны, находящиеся в ядре, должны были бы обладать огромной энергией из-за принципа неопределённости Гейзенберга. Это привело бы к значительному увеличению размера ядра, что противоречит экспериментальным данным о размерах ядер.
Бета-распад: Попытки объяснить бета-распад (превращение нейтрона в протон, электрон и антинейтрино) в рамках этой модели приводили к трудностям и противоречиям. В протонно-электронной модели было сложно объяснить, откуда берутся электроны, испускаемые при бета-распаде, если они уже находятся внутри ядра.
Взаимодействие: Не было удовлетворительного объяснения силы, удерживающей электроны внутри ядра, преодолевая электростатическое отталкивание между протонами. Не было понятно, какая сила удерживает электроны в таком маленьком пространстве ядра, учитывая, что они должны отталкиваться от других электронов и протонов.
Из-за перечисленных недостатков протонно-электронная модель была заменена более точной моделью, в которой ядро состоит из протонов и нейтронов — нуклонной моделью.