البروتون: ما هو الذي اكتشفه وخصائصه

ما هو البروتون؟

البروتون هو جسيم دون ذري. أي أنه جسيم موجود داخل هيكل الذرة. يتميز بشحنة موجبة وكتلة أكبر من ألف مرة تقريبًا من الإلكترون.

مصطلح بروتون يأتي من البريتون اليوناني ، وهو ما يعني أولاً. وذلك لأنه يعتقد منذ فترة طويلة أن البروتونات والنيوترونات هي جسيمات غير قابلة للتجزئة بدأت المادة في التنظيم.

ومع ذلك ، فقد أظهرت الأدلة أن البروتون يتكون من هياكل أصغر هي الجسيمات الأولية الحقيقية.

اكتشاف بروتون

تم اكتشاف البروتون من قبل الكيميائي والفيزيائي البريطاني إرنست رذرفورد (1871-1937). بعد تجربة غاز النيتروجين وكشف علامات ما يبدو أنها نوى هيدروجينية ، خلص رذرفورد إلى أن تلك النوى ربما كانت جسيمات عنصرية.

على الرغم من أن هذه الفكرة كانت صحيحة لجزء كبير من القرن العشرين ، إلا أن الأدلة العلمية من سبعينيات القرن الماضي أظهرت أن البروتون يتكون من جزيئات أصغر أخرى تسمى الهادرونات والميزونات ، والتي هي في الواقع الجسيمات الأولية الحقيقية. لأنه ، حتى الآن ، لا يوجد دليل على أنه يمكن تقسيمها بشكل أكبر أو أنها تحتوي على هياكل أخرى في الداخل.

قبل عقود من اكتشاف رذرفورد ، اقترح الفيزيائي الألماني يوجين غولدشتاين فكرة وجود البروتونات. ومع ذلك ، لم تؤخذ أفكاره في الاعتبار.

خصائص البروتون

تتميز البروتونات بالخصائص التالية:

• البروتونات لها شحنة موجبة 1 (1.6 × 10 ^-19 كولوم) وهي جسيمات مركبة: البروتونات تتكون من هياكل أصغر ، تسمى الهدرونات ، والتي بدورها تتكون من الكواركات . تحتوي البروتونات على ثلاثة كواركات: اثنان مشحونان إيجابياً ( كواركات للأعلى ) وواحد سالبة ( كوارك لأسفل ). عمر النصف للبروتون هو 10 ³⁵ سنة. يحتوي البروتون على جسيم مضاد ، يسمى مضاد البروتون ، يتميز بشحنه السلبي. تم العثور على البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة ، وهذا هو السبب في أنها تسمى أيضًا نويات. كتلة البروتون أكبر بـ 1836 مرة من كتلة الإلكترون. يبلغ عرض البروتون 0.88 فيمتومتر (^10-15 متر).