Atomer blev engang anset for at være de mindste byggesten i universet, indtil det blev opdaget, at selv de var konstrueret af deres egne byggesten. Disse byggesten er protoner, elektroner og neutroner, og med videnskabens fremskridt er det blevet opdaget, at hver af disse også har sine egne unikke egenskaber.
Masse
Massen af en individuel proton er 1.672621636 (83) í - 10 (-27) kg. Den samlede masse af protonerne i atomets kerne er omtrent den samme som massen af alle neutronerne. Af al atomets vægt er mere end 99 procent af massen indeholdt i kernen; derfor består næsten halvdelen af atomets masse af protoner. Massen af en proton er ca. 1.860 gange mere end massen af en elektron.
Oplade
Protonens ladning er en positiv ladning. Atomens kerne består af de positivt ladede protoner og negativt ladede neutroner. Den positive ladning, der bæres af protonen, kaldes en +1 elementær ladning, det nøjagtige modsatte af den negative ladning, der bæres af en enkelt elektron. Det kaldes en elementær ladning, fordi det teoretisk er den mindst mulige ladning. (Dette er siden blevet bevist forkert med to undtagelser - kvarken og kvasipartiklen). En ting, der aldrig er bevist forkert, er imidlertid, at afgiften er konstant. Uanset omstændigheder, herunder ting som temperatur, tryk og endda tid, ændres den elementære ladning af en proton ikke.
Måling af opladning
Elektrisk ladning i et atom er målt ved en række forskellige metoder, herunder Josephson og vonKlitsing-konstanterne. Disse metoder måler effekter produceret ved anvendelse af spændingsdoser og i tilfælde af sidstnævnte magnetfelter. Faraday-metoden er en måde at måle protonens ladning ved hjælp af elektrisk strøm og måle mængden af ladningen, der ledes gennem en ledning. Det første eksperiment af denne art involverede analyse af sølvaflejringer efterladt efter en omhyggeligt kontrolleret elektrokemisk reaktion. Selv om målingen af Faraday-konstanten er blevet erstattet af brugen af coulomb (den internationale accepteret betegnelse for en elektrisk ladning), er Faradays konstant stadig i vid udstrækning inden for elektrokemi.
Betydning
Da ladningen af protonen er positiv, er antallet af protoner vs. elektroner i et atom er vigtigt ved bestemmelsen af atomets ladning. Der er et atom, der kun har en enkelt proton og ingen neutroner: brint. Da en neutron ikke har nogen faktisk elektrisk ladning, leveres den eneste ladning af brint af den enkelte proton. På grund af denne sammenhæng bruges udtrykket proton undertiden synonymt med udtrykket hydrogenion.
Overvejelser
En ændring i ladningen af et atom kan gøre atomet ustabilt. Brint er særligt sårbart over for denne ændring, kaldet ionisering. Når et atom er blevet ioniseret, kan det accelereres af elektroniske eller magnetiske felter. Dette er en proces, der kan bruges i kernekraftværker til produktion af partikelstråling. Under denne proces efterlades en positivt ladet proton og kan blive en fare for levende væv. Processen forekommer også naturligt, men højt i atmosfæren, hvor den ikke udgør fare for væv fra dyr, mennesker og planter.
