Estructura molecular.
Àtoms, electrons, neutrons i protons

Protó

Protó

Definició de protó

Un protó és una partícula subatòmica amb càrrega elèctrica positiva que es troba dins del nucli atòmic dels àtoms. El nombre de protons en el nucli atòmic és el que determina el nombre atòmic d'un element, com s'indica a la taula periòdica dels elements.

El protó té càrrega +1 (o, alternativament, 1,602 x 10 -19  coulombs), exactament el contrari de la càrrega -1 que conté l'electró. En massa, però, no hi ha competència - la massa del protó és aproximadament 1,836 vegades més gran que la d'un electró.

El protó es classifica com barió, i està compost per tres quarks (uud). La antipartícula corresponent, l'antiprotó, té les mateixes característiques que el protó però amb càrrega elèctrica negativa.

Característiques dels protons

Els protons estan compostos de tres quarks de 1/2 spin. Els protons es classifiquen com barions que són un subtipus d'hadrons. Els dos quarks amunt i un quark a baix dels protons es mantenen units per la interacció nuclear forta. El protó té una distribució de càrrega positiva i decau de manera exponencial.

Els protons i els neutrons són nucleons. Tots dos estan units al nucli per una força nuclear forta. L'isòtop més comú de l'hidrogen és un nucli amb un protó. Els nuclis dels isòtops d'hidrogen pesat (deuteri i triti) contenen un protó i un o dos neutrons, respectivament. Aquests dos isòtops d'hidrogen s'utilitzen com a combustible nuclear a les reaccions de fusió nuclear. Tots els altres tipus d' àtoms estan compostos de dues o més protons i diferent nombre de neutrons.

El nombre atòmic d'un àtom és el nombre de protons en el seu nucli. El nombre de protons en el nucli d'un àtom determina les seves propietats químiques. Per aquest motiu els elements químics es representa pel nombre de protons en un nucli (Z), és a dir, el nombre atòmic. Per determinar els isòtops d'un element, s'utilitza també el nombre de neutrons (N) sumant tots els nucleons, i es coneix com a número màssic (A).

D'acord a la corrent d'experiments de física de partícules de protons, el protó és una partícula estable, el que vol dir que no es desintegra en altres partícules i, per tant, dins dels límits experimentals, la seva vida és eterna. Aquest punt es resumeix en la conservació del nombre de barions en els processos entre partícules elementals. De fet, el baryon més lleuger és precisament el protó i, si el nombre baryon ha de ser emmagatzemat, no pot decaure en qualsevol altra partícula més lleugera.

Decaïment dels protons

Els protons són estables des del punt de vista del model estàndard de la física de partícules. Les lleis de la física no permeten que un protó es descompongui espontàniament a causa de la preservació del nombre de barions. No obstant això, recentment s'ha proposat que el predomini de la matèria sobre l'antimatèria en l'universoel resultat és un desequilibri molt lleu en la proporció de matèria / antimatèria que es va produir molt d'hora en la seva formació. Després que la major part de la matèria i l'antimatèria van ser destruïdes, la matèria era tot el que quedava de la matèria bariònica en el nostre univers actual.

Això vol dir que essencialment la llei de conservació del nombre de barió no es trenca, però la descomposició de protons va ser el mecanisme inevitable per tornar el nombre de barió a l'estat d'equilibri, en el sentit que va corregir el desequilibri original en l'univers per a tota la matèria actual. en el nostre univers

El protó és estable per si mateix. En alguns tipus poc comuns de desintegració radioactiva emeten protons lliures, i el resultat de la descomposició de neutrons lliures en altres desintegracions. Com protó lliure, té la facilitat d'recollir un electró i convertir-se en hidrogen neutre, el qual pot reaccionar químicament amb molta facilitat. Poden existir protons lliures en plasmes, els raigs còsmics o en el vent solar.

Història dels protons

Ernest Rutherford, descobridor del protó.El 1886, Eugen Goldstein va descobrir els raigs anòdics i va demostrar que eren partícules amb càrrega positiva (ions) produïts a partir dels gasos. En variar els gasos que hi havia dins dels tubs, Goldstein observava que aquestes partícules tenien valors diferents de relació entre càrrega i massa. Per aquest motiu no es va poder identificar la càrrega positiva amb una partícula, a diferència de les càrregues negatives dels electrons, descobertes per Joseph John Thomson.

Després del descobriment del nucli atòmic per Ernest Rutherford l'any 1911, Antonius Van den Broek va proposar que el lloc de cada element de la taula periòdica (el seu nombre atòmic) era igual a la seva càrrega nuclear. Aquesta teoria va ser confirmada experimentalment per Henry Moseley, el 1913, utilitzant espectres de raigs X.

El 1917, Rutherford va demostrar que el nucli d'hidrogen era present en altres nuclis, resultat general que es descriu com el descobriment del protó. Rutherford es va adonar que, bombardejant partícules alfa en gas nitrogen pur, els seus detectors de centelleig mostraven els signes dels nuclis d'hidrogen. Rutherford va determinar que l'hidrogen només podia venir del nitrogen i que, per tant, havien de contenir nuclis d'hidrogen. Un nucli d'hidrogen es desintegrava per l'impacte de la partícula alfa, i formava un àtom d'oxigen -17 en el procés. El nucli d'hidrogen és, per tant, present en altres nuclis com una partícula elemental, el que Rutherford va cridar el protó, després del singular neutre de la paraula grega que significa 'primer', πρῶτον.

valoración: 2.7 - votos 7

Última revisió: 19 de març de 2019

Tornar