Vysvětlíme, co jsou protony, jak byly objeveny, jejich vlastnosti a charakteristiky. Také, co jsou nukleony.
Co je to proton?
Proton je druhsubatomární částice, tedy jedna z minimálních částic, které tvoří atom. Patří do čeledi fermionových a je obdařenelektrický náboj pozitivní.
Všechnyhmota je vyroben zatomya ty se zase v podstatě skládají ze tří typů částic s různým elektrickým nábojem: elektrony (záporný náboj),neutrony (neutrální náboj) a protony (kladný náboj).
Dlouho se mělo za to, že proton je základním typem částice, to znamená, že jej nelze rozdělit. Dnes však existují silné důkazy, že se skládá z kvarky.
V každém případě je proton stabilní subatomární částice. Na rozdíl od elektronu, který obíhá kolem jádra atomu, jsou protony obsaženy v atomovém jádře spolu s neutrony a přispívají tak většinou k atomové hmotnosti.
Objev protonu
Protony objevil v roce 1918 Ernest Rutherford (1871-1937), britský chemik a fyzik. Uprostřed experimentů s plyn dusíku, Rutherford poznamenal, že jeho přístroje detekovaly přítomnost jader vodíku vystřelováním částic alfa do plynu.
Došel k závěru, že tato jádra musí být základní částice hmoty, aniž by v té době věděl, že přesně jádro atomu vodíku obsahuje jedinou částici: proton. Bylo tedy rozhodnuto poskytnout vodík s protonové číslo 1.
Z předchozích vědeckých zkušeností je však známo, že k tomuto objevu vedly. Například německý fyzik Eugene Goldstein (1850-1930) v roce 1886 našel kladné ionty uvnitř atomu pomocí experimentů s katodovými paprsky.
Navíc Brit J. J. Thompson (1856-1940) již objevil elektrony a jejich záporný náboj, to znamená, že bylo nutné, aby v atomu byl nějaký jiný typ částice s opačným nábojem.
Vlastnosti a charakteristiky protonu
Protony jsou stabilní složené částice, mnohem hmotnější než elektron (1836krát) a mají kladný elementární náboj 1 (1,6 x 10-19 C). Jsou složeny ze tří elementárních částic resp kvarky: dva"nahoru"(Nahoře) a jeden"dolů“ (níže). Jejich poločas rozpadu je delší než 1035 let, od tohoto okamžiku jsou náchylné k rozkladu.
Protony mají, stejně jako jiné subatomární částice, svůj vlastní spin, tedy vnitřní a neměnný moment hybnosti, který je v tomto případě ½. Tato vlastnost je zvláště užitečná pro nukleární magnetickou rezonanci a další moderní technologické aplikace.
Nukleony
Protože se normálně nacházejí v atomovém jádru, protony a neutrony jsou známé jako „nukleony“. Elektrony naproti tomu obíhají kolem nich více či méně rozptýleně.
Nukleony jsou spolu vázány silnými jadernými silami, které se jen u zvláště velkých atomů (jako je uran) mohou podvolit jiným silám, jako např. elektromagnetické.
Nukleony tvoří největší procento Hmotnost jakéhokoli atomu, a proto určete rozdíl mezi a chemický prvek a druhý: například atom vodíku má ve svém jádru pouze jeden proton, zatímco atom helia má dva protony a jeden nebo dva neutrony, v závislosti na konkrétním izotopu.
Protonové číslo
V periodické tabulce lze pozorovat atomové číslo každého prvku.The protonové číslo (Z) udává, kolik protonů má daný typ atomu ve svém jádru. Každý chemický prvek má jiné atomové číslo, i když jeho chemické chování je spíše určeno počtem elektronů, kteréobíhat kolem jeho jádra (což se pro neutrální atom rovná počtu protonů).
Tak například chlor (Cl) má ve svém jádře 17 protonů, takže jeho atomové číslo je 17. Toto číslo se nikdy nemění, a to ani mezi izotopy (verzemi) téhož atomu, protože mezi ano se liší pouze počtem neutronů v jeho jádru.