Protoni su subatomske čestice koje, zajedno s neutronima, čine jezgru ili središnji dio atoma. Ostatak atoma čine elektroni koji kruže oko jezgre, jednako kao što Zemlja kruži oko Sunca. Protoni mogu postojati i izvan atoma, u atmosferi ili u svemiru.
1920. fizičar Earnest Rutherford eksperimentalno je potvrdio postojanje protona i imenovao ga.
Fizička svojstva
Protoni imaju nešto manje mase od neutrona u jezgri, ali su 1.836 puta masivniji od elektrona. Stvarna masa protona je 1,6726 x 10 ^ -27 kilograma, što je doista vrlo mala masa. Simbol "^ -" predstavlja negativni eksponent. Ovaj je broj decimalna točka nakon čega slijedi 26 nula, a zatim broj 16726. Što se tiče električnog naboja, proton je pozitivan.
Budući da nije osnovna čestica, proton je zapravo građen od tri manje čestice koje se nazivaju kvarkovi.
Funkcija u atomu
Protoni unutar jezgre atoma pomažu u vezivanju jezgre. Oni također privlače negativno nabijene elektrone i drže ih u orbiti oko jezgre. Broj protona u jezgri atoma određuje o kojem je kemijskom elementu riječ. Taj je broj poznat kao atomski broj; često se označava velikim slovom "Z".
Eksperimentalna uporaba
U velikim akceleratorima čestica fizičari ubrzavaju protone na vrlo velike brzine i prisiljavaju ih na sudar. To stvara kaskade drugih čestica, čije putove fizičari zatim proučavaju. Laboratorij za fiziku čestica CERN-a u Švicarskoj sudara protone kako bi proučio njihovu unutarnju strukturu, koristeći akcelerator nazvan Veliki hadronski sudarač (LHC). Te su čestice ograničene snažnim magnetima koji ih drže u gibanju u prstenu od 27 kilometara prije sudara.
Slični eksperimenti imaju za cilj rekreirati, u malom opsegu, oblike materije koji postoje nekoliko trenutaka nakon Velikog praska.
Energija za zvijezde
Unutar sunca i svih ostalih zvijezda, protoni se kombiniraju s drugim protonima nuklearnom fuzijom. Ova fuzija zahtijeva temperaturu od približno 1 milijun Celzijevih stupnjeva. Ova visoka temperatura uzrokuje stapanje dvije lakše čestice u treću česticu. Masa stvorene čestice manja je od mase dviju početnih čestica zajedno.
Albert Einstein otkrio je 1905. da se materija i energija mogu pretvoriti iz jednog oblika u drugi. To objašnjava kako se nestala masa izgubljena u procesu fuzije pojavljuje kao energija koju zvijezda emitira. Dakle, fuzija protona pokreće zvijezde.