Vi forklarer hva protoner er, hvordan de ble oppdaget, deres egenskaper og egenskaper. Også, hva er nukleoner.
Hva er et proton?
Protonet er en typesubatomær partikkel, det vil si en av minimumspartiklene som utgjør atomet. Den tilhører fermionfamilien og er utstyrt medelektrisk ladning positivt.
Allesaken er laget avatomer, og disse på sin side, er i hovedsak sammensatt av tre typer partikler utstyrt med forskjellig elektrisk ladning: elektroner (negativ ladning), dennøytroner (nøytral ladning) og protoner (positiv ladning).
Lenge trodde man at protonet var en grunnleggende type partikkel, det vil si at den ikke kunne deles. Imidlertid er det i dag sterke bevis for at den er sammensatt av kvarker.
I alle fall er protonet en stabil subatomær partikkel. I motsetning til elektronet, som går i bane rundt kjernen til atomet, er protoner inneholdt i atomkjernen sammen med nøytroner, og bidrar med det meste av atommassen.
Oppdagelsen av protonet
Protoner ble oppdaget i 1918 av Ernest Rutherford (1871-1937), en britisk kjemiker og fysiker. Midt i eksperimenter med gass av nitrogen, bemerket Rutherford at instrumentene hans oppdaget tilstedeværelsen av hydrogenkjerner ved å skyte alfapartikler mot gassen.
Han konkluderte med at disse kjernene må være grunnleggende materiepartikler, uten å vite på den tiden at nettopp kjernen til hydrogenatomet inneholder en enkelt partikkel: et proton. Dermed ble det besluttet å tilføre hydrogen med atomnummer 1.
Det er imidlertid kjent fra tidligere vitenskapelige erfaringer som førte til denne oppdagelsen. For eksempel fant den tyske fysikeren Eugene Goldstein (1850-1930) i 1886 positive ioner inne i atomet, gjennom eksperimenter med katodestråler.
I tillegg hadde briten J. J. Thompson (1856-1940) allerede oppdaget elektroner og deres negative ladning, det vil si at det var nødvendig at det var en annen type partikkel med motsatt ladning i atomet.
Egenskaper og egenskaper til protonet
Protoner er stabile komposittpartikler, mye mer massive enn et elektron (1836 ganger) og utstyrt med en positiv elementladning på 1 (1,6 x 10-19 C). De er sammensatt av tre elementærpartikler eller kvarker: to"opp"(Over) og en"ned"(nedenfor). Halveringstiden deres er større enn 1035 år, fra hvilket tidspunkt de er utsatt for nedbrytning.
Protoner har, som andre subatomære partikler, sitt eget spinn, det vil si et iboende og ufravikelig vinkelmomentum, som i dette tilfellet er ½. Denne egenskapen er spesielt nyttig for kjernemagnetisk resonans og andre moderne teknologiske applikasjoner.
Nukleoner
Siden de vanligvis finnes i atomkjernen, er protoner og nøytroner kjent som "nukleoner". Elektronene derimot går i bane rundt dem på en mer eller mindre spredt måte.
Nukleoner er bundet sammen av sterke kjernekrefter, som bare i spesielt store atomer (som uran) kan gi etter for andre krefter, som f.eks. elektromagnetisk.
Nukleoner utgjør den største prosentandelen av masse av et hvilket som helst atom og bestemmer derfor forskjellen mellom a kjemisk element og den andre: for eksempel har hydrogenatomet bare ett proton i kjernen, mens heliumatomet har to protoner og ett eller to nøytroner, avhengig av den spesifikke isotopen.
Atomnummer
I det periodiske systemet kan atomnummeret til hvert element observeres.De atomnummer (Z) indikerer hvor mange protoner en type atom har i kjernen. Hvert kjemisk element har et annet atomnummer, selv om dets kjemiske oppførsel snarere bestemmes av antallet elektroner sombane rundt kjernen (som for et nøytralt atom er lik antall protoner).
Således har for eksempel klor (Cl) 17 protoner i kjernen, slik at atomnummeret er 17. Dette tallet varierer aldri, ikke engang mellom isotoper (versjoner) av samme atom, siden de skiller seg mellom ja bare med tallet av nøytroner i kjernen.