Protoner är subatomära partiklar som tillsammans med neutroner utgör kärnan eller den centrala delen av en atom. Resten av atomen består av elektroner som kretsar kring kärnan, precis som jorden kretsar kring solen. Protoner kan också existera utanför en atom, i atmosfären eller i rymden.
1920 bekräftade fysikern Earnest Rutherford experimentellt existensen av protonen och döpte den.
Fysikaliska egenskaper
Protoner har något mindre massa än neutronerna i kärnan, men de är 1836 gånger mer massiva än elektroner. Protonens faktiska massa är 1,6726 x 10 ^ -27 kg, vilket verkligen är en mycket liten massa. Symbolen "^ -" representerar en negativ exponent. Detta tal är en decimalpunkt följt av 26 nollor, sedan siffran 16726. När det gäller elektrisk laddning är protonen positiv.
Att inte vara en grundläggande partikel, är protonen faktiskt gjord av tre mindre partiklar som kallas kvarkar.
Funktion i Atom
Protonerna i en atoms kärna hjälper till att binda samman kärnan. De lockar också de negativt laddade elektronerna och håller dem i en bana runt kärnan. Antalet protoner i en atoms kärna avgör vilket kemiskt grundämne det är. Det talet är känt som atomnummer; det betecknas ofta med versalen "Z".
Experimentell användning
I stora partikelacceleratorer accelererar fysiker protoner till mycket höga hastigheter och tvingar dem att kollidera. Detta skapar kaskader av andra partiklar, vars vägar fysiker sedan studerar. CERN-partikelfysiklaboratoriet i Schweiz kolliderar protoner för att studera deras inre struktur med hjälp av en accelerator som kallas Large Hadron Collider (LHC). Dessa partiklar begränsas av kraftfulla magneter som håller dem i rörelse i en 27 kilometer lång ring innan de kolliderar.
Liknande experiment syftar till att i liten skala återskapa materiens former som existerar ögonblick efter Big Bang.
Energi för stjärnor
Inuti solen och alla andra stjärnor kombineras protoner med andra protoner genom kärnfusion. Denna fusion kräver en temperatur på cirka 1 miljon grader Celsius. Denna höga temperatur får två lättare partiklar att smälta in i en tredje partikel. Massan av den skapade partikeln är mindre än de två initiala partiklarna tillsammans.
Albert Einstein upptäckte 1905 att materia och energi kan omvandlas från en form till en annan. Detta förklarar hur den saknade massan som förlorats i fusionsprocessen verkar som energi som stjärnan avger. Fusionen av protoner driver således stjärnor.
