प्रोटॉन का द्रव्यमान और आवेश क्या है?

परमाणुओं को कभी ब्रह्मांड का सबसे छोटा निर्माण खंड माना जाता था, जब तक यह पता नहीं चला कि वे भी स्वयं के निर्माण खंडों से बने थे। वे निर्माण खंड प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और न्यूट्रॉन हैं, और विज्ञान की प्रगति के साथ यह पता चला है कि इनमें से प्रत्येक के अपने अद्वितीय गुण भी हैं।

एक व्यक्तिगत प्रोटॉन का द्रव्यमान 1.672621636(83)í--10 (-27) किग्रा है। परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन का सामूहिक द्रव्यमान लगभग सभी न्यूट्रॉनों के द्रव्यमान के बराबर होता है। परमाणु के सभी भार का 99 प्रतिशत से अधिक द्रव्यमान नाभिक में निहित होता है; इसलिए, परमाणु के द्रव्यमान का लगभग आधा भाग प्रोटॉन से बना होता है। एक प्रोटॉन का द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से लगभग 1,860 गुना अधिक होता है।

प्रोटॉन का आवेश धनात्मक आवेश होता है। परमाणु का नाभिक धन आवेशित प्रोटॉन और ऋणात्मक आवेशित न्यूट्रॉन से बना होता है। प्रोटॉन द्वारा वहन किया जाने वाला धनात्मक आवेश +1 प्राथमिक आवेश कहलाता है, जो एक इलेक्ट्रॉन द्वारा वहन किए जाने वाले ऋणात्मक आवेश के ठीक विपरीत होता है। इसे प्राथमिक आवेश कहा जाता है क्योंकि यह सैद्धांतिक रूप से सबसे छोटा संभव आवेश है। (यह तब से दो अपवादों के साथ गलत साबित हुआ है - क्वार्क और क्वासीपार्टिकल)। एक बात जो कभी गलत साबित नहीं हुई, वह यह है कि चार्ज एक स्थिर है। तापमान, दबाव और समय जैसी चीजों सहित परिस्थितियों के बावजूद, एक प्रोटॉन का प्रारंभिक आवेश नहीं बदलेगा।

एक परमाणु में विद्युत आवेश को कई अलग-अलग तरीकों से मापा जाता है, जिसमें जोसेफसन और वॉन क्लिटिंग स्थिरांक शामिल हैं। ये विधियां वोल्टेज खुराक के अनुप्रयोगों द्वारा उत्पादित प्रभावों को मापती हैं और बाद के मामले में, चुंबकीय क्षेत्र। फैराडे विधि विद्युत प्रवाह का उपयोग करके प्रोटॉन के आवेश को मापने और एक तार से गुजरने वाले आवेश की मात्रा को मापने का एक तरीका है। इस तरह के पहले प्रयोग में सावधानीपूर्वक नियंत्रित विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के बाद छोड़े गए चांदी के भंडार का विश्लेषण शामिल था। हालांकि फैराडे स्थिरांक की माप को कूलम्ब (अंतरराष्ट्रीय स्तर पर) के उपयोग से बदल दिया गया है विद्युत आवेश के लिए स्वीकृत पदनाम), फैराडे स्थिरांक अभी भी के क्षेत्र में व्यापक उपयोग में है विद्युत रसायन।

चूँकि प्रोटॉन का आवेश धनात्मक होता है, इसलिए प्रोटॉन बनाम आवेश की संख्या। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन परमाणु के आवेश को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण होते हैं। एक परमाणु है जिसमें केवल एक प्रोटॉन है और कोई न्यूट्रॉन नहीं है: हाइड्रोजन। चूंकि न्यूट्रॉन का कोई वास्तविक विद्युत आवेश नहीं होता है, हाइड्रोजन का एकमात्र आवेश एकल प्रोटॉन द्वारा आपूर्ति की जाती है। इस संबंध के कारण, प्रोटॉन शब्द को कभी-कभी हाइड्रोजन आयन शब्द के पर्यायवाची के रूप में प्रयोग किया जाता है।

परमाणु के आवेश में परिवर्तन परमाणु को अस्थिर बना सकता है। हाइड्रोजन इस परिवर्तन के लिए विशेष रूप से कमजोर है, जिसे आयनीकरण कहा जाता है। एक बार परमाणु आयनित हो जाने के बाद, इसे इलेक्ट्रॉनिक या चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा त्वरित किया जा सकता है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, कण विकिरण के उत्पादन में किया जा सकता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एक सकारात्मक चार्ज प्रोटॉन पीछे रह जाता है, और जीवित ऊतक के लिए खतरा बन सकता है। प्रक्रिया भी स्वाभाविक रूप से होती है, लेकिन वातावरण में उच्च होती है जहां यह पशु, मानव और पौधों के ऊतकों के लिए खतरा नहीं पेश करती है।