Proton
,
p
(z
gr.
πρ?τον
? ‘pierwsze’) ? trwała
cz?stka
subatomowa
z grupy
barionow
o ładunku +1 i
masie spoczynkowej
rownej ok. 1
u
. Jeden z podstawowych składnikow materii.
Promie? protonu został oszacowany na 0,84184 ± 0,00067
fm
[5]
.
Protony wraz z
neutronami
stanowi?
nukleony
, elementy
j?der atomowych
. Liczba protonow w j?drze danego atomu jest rowna jego
liczbie atomowej
, ktora jest podstaw? uporz?dkowania pierwiastkow w
układzie okresowym
. Protony s? głownym składnikiem pierwotnego
promieniowania kosmicznego
.
Proton według
modelu standardowego
jest cz?stk? zło?on?, zaliczan? do
hadronow
, a ?ci?lej
barionow
, zbudowan? z trzech
kwarkow
: dwoch
kwarkow gornych
?u” i jednego
kwarku dolnego
?d” (układ
uud
)
[6]
zwi?zanych
silnym oddziaływaniem
przenoszonym przez
gluony
. Zanim model standardowy został powszechnie przyj?ty, proton uwa?any był za
cz?stk? elementarn?
.
Czynnik Landego
protonu: g
p
/2 = 2,792847351 ± 0,000000028
Osobny artykuł:
Rozpad protonu
.
Według aktualnych wynikow eksperymentalnych, je?eli
rozpad protonu
nast?puje, to
?redni czas ?ycia
tej cz?stki jest dłu?szy ni? 2,1?10
29
lat
[7]
. Zgodnie z
modelem standardowym
proton, jako najl?ejszy barion, nie mo?e si? samorzutnie rozpa??. Jednak?e niezweryfikowane
teorie wielkiej unifikacji
generalnie przewiduj? rozpad protonu z czasem ?ycia minimum 1?10
36
lat.
Proton mo?e ulec przemianie, na przykład w procesie
wychwytu elektronu
. Ten proces nie zachodzi samorzutnie, lecz tylko w wyniku dostarczenia dodatkowej energii. Przemiana ta nast?puje według rownania:
- p
+
+ e
?
→ n + ν
e
gdzie:
- p ? proton,
- e ?
elektron
,
- n ?
neutron
,
- ν
e
?
neutrino
elektronowe.
Ten proces jest odwracalny. Na przykład w
rozpadzie beta
, neutron zamienia si? w proton. Wolne neutrony rozpadaj? si? spontanicznie (czas ?ycia około 15 minut), produkuj?c proton.
Proton stanowi
j?dro atomowe
wodoru
Eugen Goldstein
zaobserwował, ?e promieniowanie
anodowe
składa si? z dodatnio naładowanych jonow. Zauwa?ył rownie?, ?e stosunek ładunku do masy tych jonow zale?y od natury gazu wypełniaj?cego rur? katodow? (dla
promieniowania katodowego
, ktore składa si? z elektronow, ten stosunek był zawsze ten sam). W 1898 roku
Wilhelm Wien
zaobserwował, ?e najwy?szy stosunek jest w przypadku wodoru.
W roku 1918
Ernest Rutherford
stwierdził, ?e j?dra wodoru produkowane s? w wyniku działania
cz?stek alfa
na
azot
.
J?dra atomow najpowszechniejszego
izotopu
wodoru
1
H
(
protu
) zawieraj? jedynie pojedyncze protony. W wyniku
jonizacji termicznej
wodoru powstaj? wolne (swobodne) protony (→
plazma
). Natomiast protony powstaj?ce w wyniku
dysocjacji elektrolitycznej
w
roztworze
s?
solwatowane
(zobacz np.
jon hydroniowy
), a spotykany zapis
H
+
i okre?lenie ?proton” s? uproszczeniem nieodzwierciedlaj?cym rzeczywistej struktury
jonow wodorowych
. Podobnie rozumiany jest proton w biochemii (np.
pompa protonowa
).
Okre?lenie ?proton” bywa stosowane tak?e w odniesieniu do atomow wodoru poł?czonych wi?zaniem chemicznym z innymi atomami. Wpływ otoczenia chemicznego protonow w
zwi?zkach chemicznych
na ich wła?ciwo?ci magnetyczne wykorzystywany jest w
spektroskopii protonowego rezonansu magnetycznego
.
- ↑
elementary charge
[online], National Institute of Standards and Technology (NIST)
[dost?p 2019-01-31]
.
- ↑
proton mass in u
[online], National Institute of Standards and Technology (NIST)
[dost?p 2023-01-14]
.
- ↑
proton mass
[online], National Institute of Standards and Technology (NIST)
[dost?p 2023-01-14]
.
- ↑
proton mass energy equivalent in MeV
[online], National Institute of Standards and Technology (NIST)
[dost?p 2023-01-14]
.
- ↑
Grzegorz
G.
Łach
Grzegorz
G.
,
Problem promienia protonu (chyba) wyja?niony
, ?Delta”, marzec 2018, s. 15
.
- ↑
Proton
, [w:]
Encyklopedia PWN
[dost?p 2021-07-29]
.
- ↑
S.N. Ahmed, A.E. Anthony, E.W. Beier, A. Bellerive i inni.
Constraints on nucleon decay via invisible modes from the Sudbury Neutrino Observatory
. ?Phys Rev Lett”. 92 (10), s. 102004, 2004.
DOI
:
10.1103/PhysRevLett.92.102004
.
PMID
:
15089201
.