Šiuolaikinis mokslas pamažu atrado puikų faktą, kad viskas svarbu, nepaisant daugybės variantų fizinėmis ir cheminėmis savybėmis - yra pagamintas iš palyginti ribotos pagrindinių vienetų grupės, žinomos kaip atomai. Savo ruožtu šie atomai yra tiesiog skirtingi trijų pagrindinių dalelių išdėstymai: elektronai, neutronai ir protonai. Tam tikra prasme protonas yra apibrėžianti subatominę dalelę, nes atomas yra klasifikuojamas kaip specifinis elementas pagal jo protonų skaičių.
Subalansuotas atomas
Protonai yra atomo branduolyje, kuris yra kompaktiškas branduolys atomo centre. Daugumoje branduolių yra ir neutronų. Bene svarbiausia protono savybė yra teigiamas elektrinis krūvis. Šis krūvis yra lygus neigiamam elektrono elektriniam krūviui, o tai reiškia, kad vieno protono krūvis subalansuoja vieno elektrono krūvį. Neutronai neturi elektrinio krūvio, todėl atomas turi bendrą neutralų krūvį tol, kol jo elektronų skaičius yra lygus protonų skaičiui.
Protonų matavimai
Protonų masė yra nedidelė, tačiau ne nulinė. Tiesą sakant, protonai ir neutronai sudaro didžiąją visatos masės dalį - visa materija susideda iš atomų, o atomų masė visų pirma priskiriama protonams ir neutronams. Vieno protono masė yra 1,67 x 10 ^ -27 kilogramai; tai yra labai panaši į neutrono masę, bet kur kas didesnė už elektrono masę, kuri yra 9,11 x 10 ^ -31 kilogramai. Nors protonas yra beveik nesuvokiamai mažas, jis taip pat turi išmatuojamą fizinį dydį. Šiuolaikiniai tyrimai rodo, kad protono skersmuo yra apie 1,6 x 10 ^ -13 centimetrų.
Stipresnė jėga
Coulombo įstatymas teigia, kad elektriniai krūviai, turintys priešingą poliškumą, patiria patrauklią jėgą, o elektriniai krūviai su tuo pačiu poliškumu - atstumiančią jėgą. Taip pat teigiama, kad ši jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo, skiriančio du taškinius krūvius, kvadratui. Taigi elektros jėgos dydis tarp dviejų taškinių krūvių didėja begalybės link, kai taškiniai krūviai labai arti vienas kito. Tai reiškia, kad protonai, supakuoti į atomo branduolį, patiria didžiulę atstumiančią jėgą. Tačiau branduolys lieka nepažeistas dėl to, kas vadinama stipria jėga. Viena iš keturių pagrindinių jėgų, stipri jėga veikia protonus ir neutronus ir sugeba juos išlaikyti kartu, nes yra stipresnė už elektrinę jėgą tarp protonų.
Dovanoti protonai
Fizikos kontekste protonai paprastai aptariami kaip subatominės dalelės. Tačiau chemikai sąvokas „protonas“ ir „vandenilio jonas“ vartoja kiek pakaitomis. Vandenilio atomuose yra vienas protonas ir vienas elektronas, o daugumoje - nulis neutronų. Vadinasi, kai vandenilio atomas praranda savo elektroną ir tampa jonu, lieka tik vienas protonas. Šis faktas yra svarbus chemijos aspektas, nes vandenilio jonų koncentracija tirpale lemia tirpalo rūgštingumo laipsnį. Kitaip tariant, rūgština medžiaga yra gebėjimas cheminių reakcijų metu paaukoti protonus kitoms medžiagoms.