proton

Fysisk

2022

Vi förklarar vad protoner är, hur de upptäcktes, deras egenskaper och egenskaper. Dessutom, vad är nukleoner.

Protoner finns i atomkärnan.

Vad är en proton?

Protonen är en typ avsubatomär partikel, det vill säga en av de minsta partiklarna som utgör atomen. Den tillhör fermionfamiljen och är utrustad medelektrisk laddning positiv.

Allamateria är gjord avatomer, och dessa i sin tur, är i huvudsak sammansatta av tre typer av partiklar utrustade med olika elektrisk laddning: elektroner (negativ laddning), denneutroner (neutral laddning) och protoner (positiv laddning).

Länge trodde man att protonen var en grundläggande typ av partikel, det vill säga att den inte gick att dela. Men idag finns det starka bevis för att den är sammansatt av kvarkar.

I alla fall är protonen en stabil subatomär partikel. Till skillnad från elektronen, som kretsar kring atomkärnan, finns protoner i atomkärnan tillsammans med neutroner, vilket bidrar med det mesta av atommassan.

Upptäckten av protonen

Ernest Rutherford upptäckte protonen genom att experimentera med kväve.

Protoner upptäcktes 1918 av Ernest Rutherford (1871-1937), en brittisk kemist och fysiker. Mitt i experiment med gas av kväve, noterade Rutherford att hans instrument upptäckte närvaron av vätekärnor genom att skjuta alfapartiklar mot gasen.

Han drog slutsatsen att dessa kärnor måste vara grundläggande partiklar av materia, utan att veta vid den tiden att väteatomens kärna innehåller en enda partikel: en proton. Således beslutades det att tillhandahålla väte med atomnummer 1.

Det är dock känt från tidigare vetenskapliga erfarenheter som ledde till denna upptäckt. Till exempel hittade den tyske fysikern Eugene Goldstein (1850-1930) 1886 positiva joner inuti atomen, genom experiment med katodstrålar.

Dessutom hade britten J. J. Thompson (1856-1940) redan upptäckt elektroner och deras negativa laddning, det vill säga det var nödvändigt att det fanns någon annan typ av partikel med motsatt laddning i atomen.

Egenskaper och egenskaper hos protonen

Varje proton består av två "upp" kvarkar och en "ner" kvarkar.

Protoner är stabila kompositpartiklar, mycket mer massiva än en elektron (1836 gånger) och utrustade med en positiv elementarladdning på 1 (1,6 x 10-19 C). De är sammansatta av tre elementarpartiklar eller kvarkar: två"upp"(Ovan) och en"ner" (Nedan). Deras halveringstid är längre än 1035 år, från vilken punkt de är mottagliga för nedbrytning.

Protoner har, liksom andra subatomära partiklar, sitt eget spinn, det vill säga en inneboende och oföränderlig rörelsemängd, som i detta fall är ½. Denna egenskap är särskilt användbar för kärnmagnetisk resonans och andra moderna tekniska tillämpningar.

Nukleoner

Eftersom de normalt finns i atomkärnan, är protoner och neutroner kända som "nukleoner". Elektronerna däremot kretsar runt dem på ett mer eller mindre spretigt sätt.

Nukleoner binds samman av starka kärnkrafter, som endast i särskilt stora atomer (som uran) kan ge efter för andra krafter, som t.ex. elektromagnetiska.

Nukleoner utgör den största andelen av massa av någon atom och därför bestämma skillnaden mellan a kemiskt element och den andra: till exempel har väteatomen bara en proton i sin kärna, medan heliumatomen har två protoner och en eller två neutroner, beroende på den specifika isotopen.

Atomnummer

I det periodiska systemet kan atomnumret för varje grundämne observeras.

De atomnummer (Z) anger hur många protoner en typ av atom har i sin kärna. Varje kemiskt element har ett annat atomnummer, även om dess kemiska beteende snarare bestäms av antalet elektroner sombana runt dess kärna (som för en neutral atom är lika med antalet protoner).

Således har till exempel klor (Cl) 17 protoner i sin kärna, så att dess atomnummer är 17. Detta antal varierar aldrig, inte ens mellan isotoper (versioner) av samma atom, eftersom de skiljer sig mellan ja endast med antalet neutroner i dess kärna.

!-- GDPR -->