Protoner er subatomære partikler som, sammen med nøytroner, utgjør kjernen eller den sentrale delen av et atom. Resten av atomet består av elektroner som kretser rundt kjernen, omtrent som jorden kretser rundt solen. Protoner kan også eksistere utenfor et atom, i atmosfæren eller i rommet.
I 1920 bekreftet fysikeren Earnest Rutherford eksperimentelt eksistensen av protonen, og ga den navnet.
Fysiske egenskaper
Protoner har litt mindre masse enn nøytronene i kjernen, men de er 1836 ganger mer massive enn elektroner. Den faktiske massen til protonen er 1,6726 x 10 ^ -27 kg, noe som faktisk er en veldig liten masse. Symbolet "^ -" representerer en negativ eksponent. Dette tallet er et desimaltegn etterfulgt av 26 nuller, deretter tallet 16726. Når det gjelder elektrisk ladning, er protonen positiv.
Proton er ikke en grunnleggende partikkel, og er faktisk laget av tre mindre partikler som kalles kvarker.
Funksjon i Atom
Protonene inne i atomets kjerne hjelper til med å binde kjernen sammen. De tiltrekker seg også de negativt ladede elektronene, og holder dem i bane rundt kjernen. Antallet protoner i et atoms kjernen bestemmer hvilket kjemisk element det er. Det tallet er kjent som atomnummeret; det er ofte betegnet med store bokstaver "Z".
Eksperimentell bruk
I store partikkelakseleratorer akselererer fysikere protoner til svært høye hastigheter og tvinger dem til å kollidere. Dette skaper kaskader av andre partikler, hvis veier fysikere studerer. CERN-partikkelfysikklaboratoriet i Sveits kolliderer protoner for å studere deres indre struktur, ved hjelp av en akselerator kalt Large Hadron Collider (LHC). Disse partiklene er begrenset av kraftige magneter som holder dem i bevegelse i en ring på 27 kilometer før de kolliderer.
Lignende eksperimenter tar sikte på å gjenskape, i liten skala, materieformene som eksisterer øyeblikk etter Big Bang.
Energi for stjerner
Inne i solen og alle andre stjerner kombineres protoner med andre protoner ved hjelp av kjernefusjon. Denne fusjonen krever en temperatur på omtrent 1 million grader Celsius. Denne høye temperaturen får to lettere partikler til å smelte sammen til en tredje partikkel. Massen til den dannede partikkelen er mindre enn massen til de to innledende partiklene til sammen.
Albert Einstein oppdaget i 1905 at materie og energi kan konverteres fra en form til en annen. Dette forklarer hvordan den manglende massen tapt i fusjonsprosessen fremstår som energi som stjernen avgir. Dermed gir sammensmeltningen av protoner stjerner.