陽子の質量と電荷は何ですか?

原子は、それでさえ独自のビルディングブロックで構成されていることが発見されるまで、かつては宇宙の最小のビルディングブロックであると考えられていました。 これらの構成要素は陽子、電子、中性子であり、科学の進歩に伴い、これらのそれぞれにも独自の特性があることが発見されました。

質量

個々の陽子の質量は1.672621636(83)í--10(-27)kgです。 原子核内の陽子の集合質量は、すべての中性子の質量とほぼ同じです。 原子のすべての重量のうち、質量の99パーセント以上が原子核に含まれています。 したがって、原子の質量のほぼ半分は陽子で構成されています。 陽子の質量は電子の質量の約1,860倍です。

充電

陽子の電荷は正電荷です。 原子核は、正に帯電した陽子と負に帯電した中性子で構成されています。 陽子によって運ばれる正電荷は+1電気素量と呼ばれ、単一の電子によって運ばれる負電荷とは正反対です。 理論的には可能な限り最小の電荷であるため、電気素量と呼ばれます。 (これは、クォークと準粒子の2つの例外を除いて、間違っていることが証明されています)。 ただし、間違っていることが証明されたことのないことの1つは、電荷が一定であるということです。 温度、圧力、さらには時間などの状況に関係なく、陽子の電気素量は変化しません。

電荷の測定

原子の電荷は、Josephson定数やvonKlitsing定数など、さまざまな方法で測定されています。 これらの方法は、電圧線量の適用によって生成される効果を測定し、後者の場合は磁場を測定します。 ファラデー法は、電流を使って陽子の電荷を測定し、ワイヤーを通過する電荷の量を測定する方法です。 この種の最初の実験は、注意深く制御された電気化学反応の後に残された銀堆積物の分析を含みました。 ファラデー定数の測定はクーロンの使用に置き換えられましたが(国際的には 電荷の指定を受け入れた)、ファラデー定数はまだの分野で広く使用されています 電気化学。

意義

陽子の電荷は正であるため、陽子の数と 原子内の電子は、原子の電荷を決定する上で重要です。 陽子が1つだけで、中性子がない原子が1つあります。それは、水素です。 中性子には実際の電荷がないため、水素の電荷は単一の陽子によってのみ供給されます。 この関連性のために、プロトンという用語は、水素イオンという用語と同義語として使用されることがあります。

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考慮事項

原子の電荷が変化すると、原子が不安定になる可能性があります。 水素は、イオン化と呼ばれるこの変化に対して特に脆弱です。 原子がイオン化されると、電場または磁場によって加速することができます。 これは、原子力発電所で粒子放射線の生成に使用できるプロセスです。 この過程で、正に帯電した陽子が残り、生体組織に危険を及ぼす可能性があります。 このプロセスも自然に発生しますが、動物、人間、植物の組織に危険を及ぼさない大気中で高くなります。

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