Протони - це субатомні частинки, які разом з нейтронами складають ядро або центральну частину атома. Решта атома складається з електронів, які обертаються навколо ядра, подібно до того, як Земля обертається навколо Сонця. Протони також можуть існувати поза атомом, в атмосфері або в космосі.
У 1920 році фізик Ернест Резерфорд експериментально підтвердив існування протона і назвав його.
Фізичні властивості
Протони мають трохи меншу масу, ніж нейтрони в ядрі, але вони в 1836 разів масивніші за електрони. Фактична маса протона становить 1,6726 х 10 ^ -27 кілограмів, що насправді є дуже маленькою масою. Символ "^ -" представляє від'ємний показник ступеня. Це число є десятковою комою, за якою слідують 26 нулів, потім число 16726. Що стосується електричного заряду, то протон є позитивним.
Не є основною частинкою, протон насправді складається з трьох менших частинок, званих кварками.
Функція в атомі
Протони всередині ядра атома допомагають зв’язати ядро. Вони також залучають негативно заряджені електрони і утримують їх на орбіті навколо ядра. Кількість протонів в ядрі атома визначає, про який хімічний елемент йдеться. Це число відоме як атомний номер; його часто позначають великою "Z".
Експериментальне використання
У прискорювачах великих частинок фізики прискорюють протони до дуже високих швидкостей і змушують їх стикатися. Це створює каскади інших частинок, шляхи яких фізики потім вивчають. Лабораторія фізики частинок CERN у Швейцарії зіштовхує протони для вивчення їх внутрішньої структури за допомогою прискорювача, званого Великим адронним колайдером (LHC). Ці частинки утримуються потужними магнітами, які утримують їх у русі по 27-кілометровому кільцю до їх зіткнення.
Подібні експерименти мають на меті відтворити в малому масштабі форми матерії, що існували в моменти після Великого вибуху.
Енергія для зірок
Усередині Сонця та всіх інших зірок протони поєднуються з іншими протонами за допомогою ядерного синтезу. Для цього синтезу потрібна температура приблизно 1 мільйон градусів Цельсія. Ця висока температура змушує дві легші частинки зливатися в третю частинку. Маса створеної частинки менше маси двох початкових частинок разом узятих.
Альберт Ейнштейн відкрив у 1905 р., Що речовина та енергія можуть перетворюватися з однієї форми в іншу. Це пояснює, як втрачена маса, втрачена в процесі синтезу, виглядає як енергія, яку випромінює зірка. Таким чином, злиття протонів дає силу зіркам.