Ми пояснюємо, що таке протони, як вони були відкриті, їх властивості та характеристики. Крім того, що таке нуклони.
Що таке протон?
Протон є різновидомсубатомна частинка, тобто одна з мінімальних частинок, з яких складається атом. Належить до сімейства ферміонів і наділенийелектричний заряд позитивний.
Всіматерія складається затоми, а вони, в свою чергу, по суті складаються з трьох типів частинок, наділених різним електричним зарядом: електрони (негативний заряд),нейтронів (нейтральний заряд) і протони (позитивний заряд).
Довгий час вважалося, що протон є основним типом частинок, тобто його неможливо розділити. Однак сьогодні є вагомі докази того, що він складається з кварки.
У будь-якому випадку протон є стабільною субатомною частинкою. На відміну від електрона, який обертається навколо ядра атома, протони містяться в ядрі атома разом з нейтронами, вносячи більшу частину атомної маси.
Відкриття протона
Протони були відкриті в 1918 році Ернестом Резерфордом (1871-1937), британським хіміком і фізиком. У розпал експериментів с газ азоту, Резерфорд зазначив, що його інструменти виявили наявність ядер водню, випустивши альфа-частинки в газ.
Він зробив висновок, що ці ядра повинні бути основними частинками матерії, не знаючи на той момент, що саме ядро атома водню містить одну частинку: протон. Таким чином, було вирішено забезпечити воднем атомний номер 1.
Однак з попереднього наукового досвіду відомо, що призвело до цього відкриття. Наприклад, німецький фізик Євген Гольдштейн (1850-1930) у 1886 році виявив усередині атома позитивні іони шляхом експериментів з катодними променями.
Крім того, британський Дж. Дж. Томпсон (1856-1940) вже відкрив електрони і їх негативний заряд, тобто необхідно, щоб в атомі був якийсь інший тип частинок з протилежним зарядом.
Властивості та характеристики протона
Протони - це стабільні складені частинки, набагато більші за електрон (у 1836 разів) і наділені позитивним елементним зарядом 1 (1,6 х 10-19 С). Вони складаються з трьох елементарних частинок або кварки: два "вгору"(Вгорі) і один"вниз» (нижче). Їх період напіврозпаду перевищує 1035 років, з цього моменту вони схильні до розкладання.
Протони, як і інші субатомні частинки, мають власний спін, тобто внутрішній і незмінний момент імпульсу, який у цьому випадку дорівнює ½. Ця властивість особливо корисна для ядерного магнітного резонансу та інших сучасних технологічних застосувань.
Нуклони
Оскільки вони зазвичай знаходяться в атомному ядрі, протони та нейтрони відомі як «нуклони». З іншого боку, електрони обертаються навколо них більш-менш розсіяно.
Нуклони пов'язані між собою сильними ядерними силами, які лише в особливо великих атомах (наприклад, урані) можуть поступатися іншим силам, таким як електромагнітний.
Найбільший відсоток складають нуклони мас будь-якого атома і тому визначити різницю між a хімічний елемент і інше: наприклад, атом водню має в ядрі лише один протон, а атом гелію має два протони і один або два нейтрони, залежно від конкретного ізотопу.
Атомний номер
У періодичній таблиці можна спостерігати атомний номер кожного елемента.The атомний номер (Z) вказує, скільки протонів тип атома має у своєму ядрі. Кожен хімічний елемент має різний атомний номер, хоча його хімічна поведінка скоріше визначається кількістю електроніворбіті навколо свого ядра (яке для нейтрального атома дорівнює кількості протонів).
Так, наприклад, хлор (Cl) має в ядрі 17 протонів, тому його атомний номер дорівнює 17. Це число ніколи не змінюється, навіть між ізотопами (версіями) одного і того ж атома, оскільки вони відрізняються між так лише кількістю нейтронів у його ядрі.