Τι είναι ένα πρωτόνιο; Ορισμός και Ιδιότητες

Τα άτομα αποτελούνται από μικρότερα σωματίδια που ονομάζονται πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Εδώ είναι ο ορισμός του πρωτονίου, το ηλεκτρικό του φορτίο, όπου βρίσκεται στο άτομο και μια συλλογή γεγονότων πρωτονίων.

Ορισμός πρωτονίου

Ένα πρωτόνιο είναι ένα υποατομικό σωματίδιο με καθορισμένη μάζα 1 και φορτίο +1 (θετικό φορτίο). Το σύμβολο για το πρωτόνιο είναι είτε p είτε p+. Ο πυρήνας κάθε ατόμου περιέχει πρωτόνια. Ο αριθμός των πρωτονίων ενός ατόμου ενός στοιχείου είναι ο ατομικός του αριθμός.

Επειδή τόσο τα πρωτόνια όσο και τα νετρόνια εμφανίζονται στον ατομικό πυρήνα, είναι συλλογικά γνωστά ως νουκλεόνια. Ενώ το θετικό ηλεκτρικό φορτίο των πρωτονίων τα αναγκάζει να απωθούν το ένα το άλλο, όταν τα πρωτόνια και τα νετρόνια πλησιάζουν αρκετά το ένα στο άλλο, η ισχυρή πυρηνική δύναμη υπερνικά την ηλεκτροστατική απώθηση. Αυτό τους επιτρέπει να συνδέονται μεταξύ τους. Τα πρωτόνια, όπως και τα νετρόνια, είναι αδρόνια. Ένα πρωτόνιο αποτελείται από ακόμη μικρότερα υποατομικά σωματίδια που ονομάζονται κουάρκ. Κάθε πρωτόνιο αποτελείται από τρία κουάρκ (2 κουάρκ επάνω και 1 κουάρκ κάτω).

Προέλευση λέξης

Ο όρος «πρωτόνιο» είναι μια ελληνική λέξη που σημαίνει «πρώτος». Ο Ernest Rutherford χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τον όρο το 1920 για να περιγράψει τον πυρήνα του υδρογόνου. Αν και τα πρωτόνια δεν ονομάστηκαν μέχρι τον 20ο αιώνα, η ύπαρξη του πρωτονίου θεωρητικοποιήθηκε το 1815 από τον William Prout.

Παραδείγματα πρωτονίων

Υπάρχουν ελεύθερα πρωτόνια. Ο πυρήνας ενός ατόμου υδρογόνου ή του ιόντος Η είναι ένα παράδειγμα πρωτονίου. Ανεξάρτητα από το ισότοπο, κάθε άτομο υδρογόνου έχει 1 πρωτόνιο. Κάθε άτομο ηλίου περιέχει 2 πρωτόνια. κάθε άτομο λιθίου περιέχει 3 πρωτόνια και ούτω καθεξής.

Ιδιότητες πρωτονίων

• Επειδή τα αντίθετα φορτία έλκονται μεταξύ τους, τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια έλκονται το ένα το άλλο. Όπως τα φορτία απωθούνται μεταξύ τους, έτσι και δύο πρωτόνια απωθούνται μεταξύ τους. Η ποσότητα της έλξης μεταξύ πρωτονίων και ηλεκτρονίων είναι ίση σε ισχύ με την ποσότητα απώθησης μεταξύ δύο ηλεκτρονίων.
• Τα πρωτόνια είναι σταθερά σωματίδια που δεν διασπώνται σε άλλα σωματίδια. Ωστόσο, ορισμένες μεγάλες ενοποιημένες θεωρίες (GUTs) προβλέπουν τη διάσπαση των πρωτονίων εντός 10 και 10 ετών.
• Τα ελεύθερα πρωτόνια είναι κοινά, τα οποία συχνά σχηματίζονται όταν υπάρχει επαρκής ενέργεια για τον διαχωρισμό των πρωτονίων από τα ηλεκτρόνια. Τα ελεύθερα πρωτόνια εμφανίζονται στο πλάσμα. Περίπου το 90 τοις εκατό των κοσμικών ακτίνων αποτελούνται από πρωτόνια.
• Η ραδιενεργή διάσπαση των ελεύθερων νετρονίων (τα οποία είναι ασταθή) παράγει πρωτόνια, ηλεκτρόνια και αντινετρίνα.

Πηγές

• Antognini; et al. (Ιανουάριος 2013). «Δομή πρωτονίων από τη μέτρηση των συχνοτήτων μετάβασης 2S-2P του Μιονικού Υδρογόνου» (PDF). Επιστήμη . 339 (6118):417–20. doi:10.1126/science.1230016
• Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Μ. Σπύρο (2005). Βασικές αρχές στην Πυρηνική Φυσική . Πηδών. Π. 155. ISBN 978-0-387-01672-6.