پروتون
الپروتون (تعنى كلمة بروتون الأول بالإغريقية) هو جسيم تحت ذري وبشحنة كهربائية موجبة مقدارها 1.6 × 10−19 كولوم وكتلة مقدارها 938 MeV/c2 (1.6726231 × 10−27 كغم, أو ما يقارب 1800 ضعف كتلة الإلكترون). تدل النتائج التجريبية أن البروتون جسيم مستقر ، والحد الأدنى لفترة عمر النصف له 1035 سنة ، بالرغم من أن بعض النظريات تنبأت بأن البروتون يمكن أن يتحلل .
 The quark structure of the proton. (The color assignment of individual quarks is not important, only that all three colors are present.) | |
| التصنيف | باريون |
|---|---|
| تركيب | 2 up quarks, 1 down quark |
| المجموعة | هادرون |
| التفاعل | الجاذبية, Electromagnetic, Weak, Strong |
| جسيم مضاد | Antiproton |
| التنظير | وليام پراوت (1815) |
| اُكتـُشـِف | إرنست رذرفورد (1919) |
| الرمز | p, p+, N+ |
| الكتلة | 1.672621777(74)×10−27 kg[1] 1.00727646681(90) u[1] |
| متوسط العمر | >2.1×1029 years (stable) |
| الكتلة الكهربائية | +1 e 1.602176565(35)×10−19 C[1] |
| سپين | 1⁄2 |
و تعتبر نواة النظير الأكثر شهرة لذرة الهيدروجين عبارة عن بروتون مفرد . ونويات العناصر الأخرى عبارة عن بروتونات ونيوترونات موجودة معا عن طريق القوة النووية . ويكون عدد البروتونات الموجودة في النواة هى المسئولة عن الخواص الكيميائية للذرة وتعريف هذا العنصر الكيميائى.
ويتم تصنيف البروتونات على أنها بايرون وتتكون من 2 كوارك أعلى و 1 كوارك أسفل ويوجدوا معا أيضا عن طريق القوة النووية ، بالتداخل مع الجلون . ومعاكس المادة للبروتون هو معاكس البروتون والذى له نفس قدر شحنة البروتون ولكن بشحنة معاكسة .
ونظرا لأن القوة الإلكترومغناطيسية أكبر منقوى الجذب فإن شحنة البروتون يجب أن تكون مساوية في المقدرا ومعاكسة في الشحنة للإلكترون وإلا فإن الفرق بين الشحنتين سيؤدى إلى تمدد له تأثير كبير على الكون ، وأى جسم له قوة جذب (الكواكب والنجوم).
ويرجع مصطلح البروتون في الكيمياء والكيمياء الحيوية إلى أيون الهيدروجين H+. وفى هذا السياق تكون المادة المعطية للبروتون حمضية والمادة المتقبلة للبروتون قلوية ( راجع نظرية تفاعل الأحماض مع القلويات .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
البروتون تاريخيا
تم اكتشاف البروتون في عام 1918 عن طريق إيرنست راذرفورد . فقد لاحظ أنه عندما يتم قذف جسيمات ألفا خلال غاز النيتروجين ، فإن مبينات الومضات بينت وجود نواة الهيدروجين . وقد حدد راذرفورد أن المكان الوحيد الذى يمكن أن يأتى منه الهيدروجين هو النيتروجين ، وعلى هذا فإن النيتروجين لابد أنه يحتوى على نويات الهيدروجين . وقد إقترح أن نويات الهيدروجين والتى كان لها عدد ذرى يساوى 1 ، هى عنصر أساسي . وقد سماها بروتون ، من الكلمة الإغريقية بروتوس والتى تعنى الأول.
التطبيقات التكنولوجية
يمكن للبروتون أن يوجد في حالة دوران . وهذه الخاصية تم إستغلالها في مطياف الرنين الذري المغناطيسي ( NMR ) . وفيه يتم استخدام مجال مغناطيسي للتحقق من وجود الغلاف الموجود حول البروتونات في النواة والذى يتم معرفته بسحابة الإلكترونات الموجودة حول النواة . وعلى هذا يستطيع العلماء معرفة التركيب الجزيئي للجزيء الذى يتم دراسته.
انظر أيضا
الهامش
- ^ أ ب ت ث P.J. Mohr, B.N. Taylor, and D.B. Newell (2011), "The 2010 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" (Web Version 6.0). This database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. Available: http://physics.nist.gov/constants [Thursday, 02-Jun-2011 21:00:12 EDT]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899.