Протон

Відео: Як виглядає протон?

Протон - єдина стабільна частка з позитивним зарядом + е.
Раніше вважалося, що протони, як і електрони - елементарні частинки, не мають внутрішньої структури. Однак сучасні дослідження показують, що протон є дуже складною системою, а його складові частинки, кварки, мають унікальні характеристики.
Протон-ферміонів зі спіном 1 / 2. Його ізотопічний спин теж дорівнює 1/2, оскільки протон становить ізотопний дублет з нейтроном. Маса протона складає 1,00727663 а.е.м. або 938,2723 МеВ. Крім електричного заряду протон має також магнітний момент, рівний 2,792847351 (28) ядерного магнетону.
Античастинкою для протона є Антипротон, характеристики якого схожі на протон за винятком негативного заряду.
Протони беруть участь у всіх типах взаеомодіі: сильному, електромагнітному, слабкому і гравітаційному.
Історія
У 1919 році Ернест Резерфорд, опромінюючи альфа-частками газ азоту, виявив в ньому певну кількість атомів водню. Це була перша штучно викликана ядерна реакція. З огляду на те, що водень має атомну масу 1, Резерфорд прийшов до висновку, що його ядро є елементарною частинкою, що входить до складу інших частинок.


Однак ідея про те, що інші хімічні елементи складаються з водню, висловлював ще в 1815-1816 роках в серії статей Вільям Праут, виходячи з того, що хімічні речовини вступають в реакцію в пропорціях, які виражаються малими цілими числами. Його гіпотезу відкинули, коли точні вимірювання атомних мас хімічних елементів дали значення, дещо відмінні від цілих чисел.
Антипротон був відкритий в лабораторії університету Берклі в 1955 році. За його відкриття Еміліо Сегре і Оуен Чемберлен отримали Нобелівську премію з фізики тисяча дев`ятсот п`ятьдесят дев`ять.
Час життя
Питання про стабільність протона разом з питанням про стабільність електрона є наріжними каменями, на яких побудовані сучасні уявлення про будову Всесвіту. Зараз нижня межа часу життя протона щодо розпаду експериментально підтверджена на рівні 10 33 років.
Протони в складі атомних ядер
Сенсі є ядром атома водню. До складу інших атомів протони входять разом з нейтронами, утримуючись в складі ядра сильним взаємодією. Разом протони і нейтрони називають нуклонами, тобто складовими частинами ядра. Кількість протонів в ядрі атома визначає його Зарядове число Z.


Взаємодія з речовиною
Протони вивчення властивостей ядер атомів, ініціювання ядерних реакцій, досліджень у фізиці елементарних частинок. Для постановки експериментів протонам надають велику енергію в прискорювачах заряджених частинок. Сучасні прискорювачі можуть надати протонам енергію до 1 тераелектронвольт, наприклад, синхротрон Теватрон в Батавії, США.
Проникаючи в речовину, протони як заряджені частинки в основному втрачають енергію на іонізацію речовини. Швидкість втрати енергії можна розрахувати за формулою Бете-Блоха. Іонізаційні втрати більше при менших енергій, тому протони втрачають енергію і створюють найбільшу кількість радіаційних дефектів в кінці свого пробігу в речовині. Великі втрати обумовлюють незначну довжину пробігу. Зупинившись в речовині, протон перетворюється в звичайний атом водню.
Вживання терміну протон в хімії
У хімії протоном називають позитивний іон водню H +. Однак в розчинах іон водню ніколи не буває повністю вільний від взаємодії з електронами, тому протон в хімічному сенсі відрізняється від протонів, що входять до складу ядра атома.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!