Prootonid on subatoomsed osakesed, mis koos neutronitega koosnevad aatomi tuumast või keskosast. Ülejäänud aatom koosneb elektronidest, mis tiirlevad tuuma ümber, täpselt nagu Maa ümber Päikese. Prootonid võivad eksisteerida ka väljaspool aatomit, atmosfääris või ruumis.
1920. aastal kinnitas füüsik Earnest Rutherford katseliselt prootoni olemasolu ja nimetas selle.
Füüsikalised omadused
Prootonite mass on veidi väiksem kui tuumas olevate neutronite massil, kuid nende mass on 1836 korda suurem kui elektronidel. Prootoni tegelik mass on 1,6726 x 10 ^ -27 kilogrammi, mis on tõepoolest väga väike mass. Sümbol "^ -" tähistab negatiivset eksponenti. See number on kümnendkoht, millele järgneb 26 nulli, seejärel arv 16726. Elektrilaengu osas on prooton positiivne.
Kuna prooton ei ole põhiosake, siis see koosneb tegelikult kolmest väiksemast osakesest, mida nimetatakse kvarkideks.
Funktsioon aatomis
Aatomi tuumas olevad prootonid aitavad tuuma omavahel siduda. Samuti meelitavad nad negatiivselt laetud elektrone ja hoiavad neid tuuma ümber orbiidil. Prootonite arv aatomi tuumas määrab, milline keemiline element see on. Seda arvu nimetatakse aatomnumbriks; seda tähistatakse sageli suure tähega "Z".
Eksperimentaalne kasutamine
Suurtes osakestekiirendites kiirendavad füüsikud prootoneid väga suurele kiirusele ja sunnivad neid kokku põrkama. See loob kaskaade teistest osakestest, mille radu füüsikud siis uurivad. Šveitsi CERNi osakeste füüsikalaboratoorium põrkab prootoneid, et uurida nende sisemist struktuuri, kasutades selleks kiirendajat nimega Suur hadroni kollektor (LHC). Neid osakesi piiravad võimsad magnetid, mis hoiavad neid enne kokkupõrget 27-kilomeetrises ringis liikumas.
Sarnaste eksperimentide eesmärk on väikeses mahus taastada mateeria vormid, mis eksisteerivad hetki pärast Suurt Pauku.
Energia tähtede jaoks
Päikese ja kõigi teiste tähtede sees kombineeruvad prootonid teiste prootonitega tuumasünteesi abil. Selle sulandamise jaoks on vajalik temperatuur umbes 1 miljon kraadi Celsiuse järgi. See kõrge temperatuur põhjustab kahe kergema osakese sulandumist kolmandaks osakeseks. Loodud osakese mass on väiksem kui kahe esialgse osakese mass kokku.
Albert Einstein avastas 1905. aastal, et ainet ja energiat saab muuta ühest vormist teise. See seletab, kuidas termotuumasünteesi käigus kadunud mass ilmub energiana, mida täht kiirgab. Seega, prootonite sulandumine võimendab tähti.