A protonok szubatomi részecskék, amelyek a neutronokkal együtt tartalmazzák az atom magját vagy központi részét. Az atom többi része elektronból áll, amelyek a mag körül keringenek, éppúgy, mint a Föld a Nap körül. A protonok atomon kívül, a légkörben vagy az űrben is létezhetnek.
1920-ban Earnest Rutherford fizikus kísérletileg megerősítette a proton létezését, és elnevezte.
Fizikai tulajdonságok
A protonok tömege valamivel kisebb, mint a magban található neutronoké, de 1836-szor nagyobb tömegűek, mint az elektronok. A proton tényleges tömege 1,6726 x 10 ^ -27 kilogramm, ami valóban nagyon kicsi. A "^ -" szimbólum negatív kitevőt képvisel. Ez a szám egy tizedesjegy, amelyet 26 nulla követ, majd a 16726 szám. Az elektromos töltést tekintve a proton pozitív.
Mivel nem egy alapvető részecske, a proton valójában három kisebb kvark részecskéből áll.
Funkció az Atomban
Az atommagban lévő protonok segítenek megkötni az atommagot. Vonzzák a negatív töltésű elektronokat is, és a mag körüli pályán tartják őket. Az atom magjában lévő protonok száma meghatározza, hogy melyik kémiai elemről van szó. Ezt a számot atomszámnak nevezik; gyakran nagybetűvel "Z" jelöli.
Kísérleti felhasználás
Nagy részecskegyorsítókban a fizikusok nagyon nagy sebességre gyorsítják a protonokat, és ütközésre kényszerítik őket. Ez más részecskék kaszkádjait hozza létre, amelyek útját a fizikusok tanulmányozzák. A svájci CERN részecskefizikai laboratórium protonokat ütközött belső szerkezetük tanulmányozására, a nagy hadron ütköző (LHC) nevű gyorsító segítségével. Ezeket a részecskéket erős mágnesek korlátozzák, amelyek ütközésük előtt 27 kilométeres gyűrűben mozgatják őket.
Hasonló kísérletek célja, hogy kis léptékben újrateremtsék az anyag formáit a Nagy Bumm után pillanatok alatt.
Energia a csillagokért
A nap és az összes többi csillag belsejében a protonok egyesülnek más protonokkal a magfúzió révén. Ehhez a fúzióhoz hozzávetőlegesen 1 millió Celsius-fokos hőmérséklet szükséges. Ez a magas hőmérséklet két könnyebb részecskét egy harmadik részecskévé olvad össze. A létrehozott részecske tömege kisebb, mint a két kezdeti részecske együttvéve.
Albert Einstein 1905-ben fedezte fel, hogy az anyag és az energia átalakítható egyik formából a másikba. Ez megmagyarázza, hogy a fúziós folyamat során elveszett hiányzó tömeg hogyan jelenik meg a csillag által kibocsátott energiaként. Így a protonok fúziója hatással van a csillagokra.