Mes paaiškiname, kas yra protonai, kaip jie buvo atrasti, jų savybes ir savybes. Be to, kas yra nukleonai.
Kas yra protonas?
Protonas yra tam tikra rūšissubatominė dalelė, tai yra viena iš minimalių dalelių, sudarančių atomą. Jis priklauso fermionų šeimai ir yra apdovanotaselektros krūvis teigiamas.
Visireikalas yra pagamintas išatomai, o jas savo ruožtu iš esmės sudaro trijų tipų dalelės, turinčios skirtingą elektros krūvį: elektronų (neigiamas krūvis),neutronų (neutralus krūvis) ir protonai (teigiamas krūvis).
Ilgą laiką buvo manoma, kad protonas yra pagrindinė dalelių rūšis, tai yra, jo negalima padalyti. Tačiau šiandien yra tvirtų įrodymų, kad jis sudarytas kvarkai.
Bet kokiu atveju protonas yra stabili subatominė dalelė. Skirtingai nuo elektrono, kuris sukasi aplink atomo branduolį, protonai yra atomo branduolyje kartu su neutronais, kurie sudaro didžiąją atominės masės dalį.
Protono atradimas
Protonus 1918 m. atrado britų chemikas ir fizikas Ernestas Rutherfordas (1871–1937). Įpusėjus eksperimentams su dujų azoto, Rutherfordas pažymėjo, kad jo prietaisai aptiko vandenilio branduolių buvimą, šaudydami į dujas alfa daleles.
Jis padarė išvadą, kad šie branduoliai turi būti pagrindinės materijos dalelės, tuo metu nežinodamas, kad vandenilio atomo branduolyje yra viena dalelė: protonas. Taigi buvo nuspręsta aprūpinti vandenilį atominis skaičius 1.
Tačiau iš ankstesnės mokslinės patirties žinoma, kas paskatino šį atradimą. Pavyzdžiui, vokiečių fizikas Eugene'as Goldsteinas (1850-1930) 1886 m., atlikęs eksperimentus su katodiniais spinduliais, atomo viduje rado teigiamų jonų.
Be to, britas J. J. Thompsonas (1856-1940) jau buvo atradęs elektronus ir jų neigiamą krūvį, tai yra, reikėjo, kad atome būtų kitokio tipo dalelės su priešingu krūviu.
Protono savybės ir charakteristikos
Protonai yra stabilios sudėtinės dalelės, daug masyvesnės už elektroną (1836 kartus) ir turinčios teigiamą elementinį krūvį 1 (1,6 x 10-19 C). Jie susideda iš trijų elementariųjų dalelių arba kvarkai: du"aukštyn"(Aukščiau) ir vienas"žemyn“ (žemiau). Jų pusinės eliminacijos laikas yra ilgesnis nei 1035 metai, nuo tada jie yra jautrūs irimui.
Protonai, kaip ir kitos subatominės dalelės, turi savo sukimąsi, tai yra vidinį ir nekintamą kampinį momentą, kuris šiuo atveju yra ½. Ši savybė ypač naudinga branduoliniam magnetiniam rezonansui ir kitoms šiuolaikinėms technologinėms reikmėms.
Nukleonai
Kadangi jie paprastai randami atomo branduolyje, protonai ir neutronai yra žinomi kaip "nukleonai". Kita vertus, elektronai aplink juos skrieja daugiau ar mažiau išsklaidytu būdu.
Nukleonus sujungia stiprios branduolinės jėgos, kurios tik ypač dideliuose atomuose (pavyzdžiui, uranas) gali pasiduoti kitoms jėgoms, pvz. elektromagnetinis.
Nukleonai sudaro didžiausią procentą masė bet kurio atomo ir todėl nustatyti skirtumą tarp a cheminis elementas ir kitas: pavyzdžiui, vandenilio atomo branduolyje yra tik vienas protonas, o helio atomas turi du protonus ir vieną ar du neutronus, priklausomai nuo konkretaus izotopo.
Atominis skaičius
Periodinėje lentelėje galima pastebėti kiekvieno elemento atominį skaičių.The atominis skaičius (Z) rodo, kiek protonų tam tikro tipo atomas turi savo branduolyje. Kiekvienas cheminis elementas turi skirtingą atominį skaičių, nors jo cheminį elgesį greičiau lemia elektronų skaičiusOrbita aplink jo branduolį (kuris neutraliam atomui yra lygus protonų skaičiui).
Taigi, pavyzdžiui, chloro (Cl) branduolyje yra 17 protonų, todėl jo atominis skaičius yra 17. Šis skaičius niekada nesikeičia, net tarp to paties atomo izotopų (versijų), nes jie skiriasi tik skaičiumi. neutronų jo branduolyje.