Co je hmotnost a náboj protonů?

Atomy byly kdysi považovány za nejmenší stavební kameny vesmíru, dokud nebylo zjištěno, že i ty byly postaveny z vlastních stavebních bloků. Těmito stavebními kameny jsou protony, elektrony a neutrony as pokrokem vědy bylo zjištěno, že každý z nich má také své vlastní jedinečné vlastnosti.

Hmotnost jednotlivého protonu je 1,672621636 (83) í - 10 (-27) kg. Souhrnná hmotnost protonů v jádru atomu je zhruba stejná jako hmotnost všech neutronů. Ze všech hmotností atomu je více než 99 procent hmoty obsaženo v jádře; téměř polovinu hmotnosti atomu proto tvoří protony. Hmotnost protonu je přibližně 1 860krát větší než hmotnost elektronu.

Náboj protonu je kladný náboj. Jádro atomu je tvořeno kladně nabitými protony a záporně nabitými neutrony. Kladný náboj, který je nesen protonem, se nazývá +1 elementární náboj, přesný opak záporného náboje, který nese jediný elektron. Nazývá se elementární náboj, protože je to teoreticky nejmenší možný náboj. (To se od té doby ukázalo jako špatné, až na dvě výjimky - kvark a kvazičástice). Jedna věc, která se nikdy neprokázala jako špatná, je, že náboj je konstantní. Bez ohledu na okolnosti, jako jsou teplota, tlak a dokonce i čas, se základní náboj protonu nezmění.

Elektrický náboj v atomu byl měřen řadou různých metod, včetně Josephsonových a vonKlitsingových konstant. Tyto metody měří účinky produkované aplikacemi napěťových dávek a v případě magnetických polí. Faradayova metoda je způsob měření náboje protonu pomocí elektrického proudu a měření množství náboje, který prochází drátem. První experiment tohoto druhu zahrnoval analýzu usazenin stříbra, které zůstaly po pečlivě řízené elektrochemické reakci. Ačkoli měření Faradayovy konstanty bylo nahrazeno použitím coulomb (mezinárodně přijaté označení pro elektrický náboj), Faradayova konstanta je stále široce používána v oblasti elektrochemie.

Protože náboj protonu je kladný, počet protonů vs. elektrony v atomu jsou důležité při určování náboje atomu. Existuje jeden atom, který má pouze jeden proton a žádné neutrony: vodík. Protože neutron nemá skutečný elektrický náboj, jediný náboj vodíku je dodáván jediným protonem. Kvůli této asociaci se termín proton někdy používá synonymně s termínem vodíkový ion.

Díky změně náboje atomu může být atom nestabilní. Vodík je vůči této změně zvané ionizace obzvláště citlivý. Jakmile je atom ionizován, může být urychlen elektronickými nebo magnetickými poli. Jedná se o proces, který lze použít v jaderných elektrárnách při výrobě částicového záření. Během tohoto procesu zůstává kladně nabitý proton a může se stát nebezpečím pro živou tkáň. Proces také probíhá přirozeně, ale vysoko v atmosféře, kde nepředstavuje nebezpečí pro zvířecí, lidskou a rostlinnou tkáň.