Chúng tôi giải thích proton là gì, cách chúng được phát hiện, các tính chất và đặc điểm của chúng. Ngoài ra, nucleon là gì.
Proton là gì?
Proton là một loạihạt hạ nguyên tử, nghĩa là, một trong những hạt tối thiểu tạo nên nguyên tử. Nó thuộc về gia đình fermion và được ưu đãi vớisạc điện tích cực.
Tất cảvấn đề Được làm bằngnguyên tửvà đến lượt chúng, về cơ bản được cấu tạo bởi ba loại hạt mang điện tích khác nhau: điện tử (điện tích âm),nơtron (điện tích trung hòa) và proton (điện tích dương).
Trong một thời gian dài, người ta cho rằng proton là một loại hạt cơ bản, tức là nó không thể bị phân chia. Tuy nhiên, ngày nay có bằng chứng chắc chắn rằng nó bao gồm hạt quark.
Trong mọi trường hợp, proton là một hạt hạ nguyên tử ổn định. Không giống như electron, quay quanh hạt nhân nguyên tử, proton được chứa trong hạt nhân nguyên tử cùng với neutron, đóng góp phần lớn khối lượng nguyên tử.
Khám phá về proton
Proton được phát hiện vào năm 1918 bởi Ernest Rutherford (1871-1937), một nhà hóa học và vật lý học người Anh. Trong quá trình thử nghiệm với khí ga của nitơ, Rutherford lưu ý rằng các thiết bị của ông đã phát hiện ra sự hiện diện của hạt nhân hydro bằng cách bắn các hạt alpha vào chất khí.
Ông kết luận rằng những hạt nhân này phải là những hạt cơ bản của vật chất, mà không biết chính xác vào thời điểm đó, hạt nhân của nguyên tử hydro chứa một hạt duy nhất: một proton. Do đó, nó đã được quyết định cung cấp hydro với số nguyên tử 1.
Tuy nhiên, nó được biết từ những kinh nghiệm khoa học trước đó đã dẫn đến khám phá này. Ví dụ, nhà vật lý người Đức Eugene Goldstein (1850-1930) vào năm 1886 đã tìm thấy các ion dương bên trong nguyên tử, thông qua các thí nghiệm với tia âm cực.
Ngoài ra, J. J. Thompson người Anh (1856-1940) đã phát hiện ra electron và điện tích âm của chúng, nghĩa là cần phải có một số loại hạt khác có điện tích trái dấu trong nguyên tử.
Tính chất và đặc điểm của proton
Proton là các hạt tổng hợp ổn định, có khối lượng lớn hơn nhiều so với một electron (1836 lần) và mang điện tích nguyên tố dương là 1 (1,6 x 10-19 C). Chúng được cấu tạo bởi ba hạt cơ bản hoặc hạt quark: hai "hướng lên"(Trên) và một"xuống" (phía dưới). Chu kỳ bán rã của chúng lớn hơn 1035 năm, từ đó chúng dễ bị phân hủy.
Giống như các hạt hạ nguyên tử khác, proton có spin riêng của chúng, tức là một mômen động lượng nội tại và bất biến, trong trường hợp này là ½. Tính chất này đặc biệt hữu ích cho cộng hưởng từ hạt nhân và các ứng dụng công nghệ hiện đại khác.
Hạt nhân
Vì chúng thường được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử, nên proton và neutron được gọi là "nucleon". Mặt khác, các electron quay quanh chúng theo cách ít nhiều bị phân tán.
Các hạt nhân liên kết với nhau bằng lực hạt nhân mạnh, mà chỉ trong những nguyên tử đặc biệt lớn (như Uranium) mới có thể nhường các lực khác, chẳng hạn như điện từ.
Các hạt nhân chiếm tỷ lệ phần trăm lớn nhất trong khối lượng của bất kỳ nguyên tử nào và do đó xác định sự khác biệt giữa nguyên tố hóa học và khác: ví dụ, nguyên tử hydro chỉ có một proton trong hạt nhân của nó, trong khi nguyên tử heli có hai proton và một hoặc hai neutron, tùy thuộc vào đồng vị cụ thể.
Số nguyên tử
Trong bảng tuần hoàn, số hiệu nguyên tử của mỗi nguyên tố có thể được quan sát thấy.Các số nguyên tử (Z) cho biết một loại nguyên tử có bao nhiêu proton trong hạt nhân của nó. Mỗi nguyên tố hóa học có một số hiệu nguyên tử khác nhau, mặc dù hành vi hóa học của nó được xác định bởi số lượng electron màquỹ đạo xung quanh hạt nhân của nó (mà đối với một nguyên tử trung hòa bằng số proton).
Do đó, ví dụ, clo (Cl) có 17 proton trong hạt nhân của nó, do đó số nguyên tử của nó là 17. Con số này không bao giờ thay đổi, thậm chí không thay đổi giữa các đồng vị (phiên bản) của cùng một nguyên tử, vì chúng chỉ khác nhau bởi số của nơtron trong hạt nhân của nó.