Надо Знать

добавить знаний



Протон


Quark structure proton.svg

План:


Введение

Протон (от греч. πρώτον - Первый) - единственная стабильная частица с положительным зарядом + Е.

Раньше считали, что протоны, как электроны - элементарные частицы, не имеющие внутренней структуры. Однако современные исследования показывают, что протон является сложной системой, а его составные частицы, кварки, имеющие уникальные характеристики.

Протон - фермионов с спином 1/2. Его изотопический спин тоже равен 1/2, поскольку протон составляет изотопический дублет с нейтроном. Масса протона составляет 1,00727663 а.е.м. или 938,2723 М эВ. Кроме электрического заряда протон имеет также магнитный момент, равный 2,792847351 (28) ядерного магнетона.

Античастицей для протона есть антипротон, характеристики которого похожи на протон за исключением отрицательного заряда.

Протоны принимают участие во всех типах взаеомодии: сильной, электромагнитной, слабой и гравитационной.


1. История

В 1919 году Эрнест Резерфорд, облучая альфа-частицами газ азота, обнаружил в нем определенное количество атомов водорода. Это была первая искусственно вызванная ядерная реакция. Учитывая, что водород имеет атомную массу 1, Резерфорд пришел к выводу, что его ядро ​​является элементарной частицей, которая входит в состав других частиц.

Однако идею о том, что другие химические элементы состоят из водорода, высказывал еще в 1815 - 1816 годах в серии статей Уильям Праут, исходя из того, что химические вещества вступают в реакции в пропорциях, которые выражаются малыми целыми числами. Его гипотезу отвергли, когда точные измерения атомных масс химических элементов дали значение, несколько отличные от целых чисел.

Антипротон был открыт в лаборатории университета Беркли в 1955 году. По его открытия Эмилио Сегре и Оуэн Чемберлен получили Нобелевскую премию по физике 1959.


2. Время жизни

Вопрос о стабильности протона вместе с вопросом о стабильности электрона являются краеугольными камнями, на которых построены современные представления о строении Вселенной. Сейчас нижняя граница времени жизни протона по распада экспериментально подтверждена на уровне 10 33 лет.

3. Протоны в составе атомных ядер

Протон является ядром атома водорода. В состав других атомов протоны входят вместе с нейтронами, удерживаясь в составе ядра сильным взаимодействием. Вместе протоны и нейтроны называют нуклонами, т.е. составными частями ядра. Количество протонов в ядре атома определяет его зарядовое число Z.


4. Взаимодействие с веществом

Протоны часто используются для изучения свойств ядер атомов, инициирования ядерных реакций, исследований в физике элементарных частиц. Для постановки экспериментов протонам оказывают большую энергию в ускорителях заряженных частиц. Современные ускорители могут оказать протонам энергию до 1 тераэлектронвольта, например, синхротрон Тэватрон в Батавии, США.

Проникая в вещество, протоны как заряженные частицы в основном теряют энергию на ионизацию вещества. Скорость потери энергии можно рассчитать формуле Бете-Блоха. Ионизационные потери больше при меньших энергий, поэтому протоны теряют энергию и создают наибольшее количество радиационных дефектов конце своего пробега в веществе. Большие потери обусловливают незначительную длину пробега. Остановившись в веществе, протон превращается в обычный атом водорода.


5. Употребление термина протон в химии

В химии протоном называют положительный ион водорода H +. Однако в растворах ион водорода никогда не бывает полностью свободен от взаимодействия с электронами, поэтому протон в химическом смысле отличается от протонов, входящих в состав ядра атома.


Физика Это незавершенная статья физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.


Crystal Clear app korganizer.png Эту страницу необходимо дописать или усовершенствовать.
Именно Вы можете помочь проекту, сделав это! .

Это сообщение следует заменить более точным.


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам