Protonas

Protonas
Klasifikacija
Subatominė dalelė Fermionas Hadronas Barionas Nukleonas Protonas
Savybės
Masė 1.672 621 71(29) × 10−27 kg 938.272 029(80) MeV/c² Elektrinis krūvis 1.602 176 53(14) × 10−19 C Skersmuo apie 1.5×10−15 m Sukinys ½ Kvarkai sudarantys protoną 1 žemyn kvarkas, 2 aukštyn kvarkas

Protonas (gr. πρωτον, prōton – pìrma) – stabili subatominė dalelė, turinti teigiamą vieno bazinio vieneto krūvį (1,602 × 10⁻¹⁹ kulonų) ir masę 938,3 MeV/c² (1,6726 × 10⁻²⁷  kg, arba maždaug 1836 kartais didesnę masę nei elektrono). Protono minimali efektyvaus pusėjimo trukmė (skilimo pusperiodis) – apie 10³⁵ metų, nes yra teorijų, teigiančių, kad protonas gali skilti. Susideda iš trijų kvarkų. 2018 metais grupė fizikų apskaičiavo, kad trijų kvarkų masė tesudaro 9% protono masės. 32% masės sudaro kvarkų judėjimo energija, 36% - gliuonų judėjimo energija ir 23% kvarkų ir gliuonų sąveikos energija.

Dažniausiai sutinkamo cheminio elemento vandenilio izotopo atomo branduolys sudarytas iš vieno protono. Kitų elementų atomų branduoliai sudaryti iš protonų ir neutronų, laikomų stipriosios branduolio jėgos. Protonų skaičius atome lemia chemines atomo savybes, taip pat nusako, koks tai cheminis elementas.

Istorija

Protonas atrastas 1918 m. Ernesto Rezerfordo (Ernest Rutherford). Jis pastebėjo, kad apšaudant azoto dujas alfa dalelėmis, detektoriai rodė vandenilio branduolių požymius. Rezerfordas nustatė, kad vandenilio branduoliai galėjo atsirasti tik iš azoto, todėl azoto branduoliai turėjo būti sudaryti iš vandenilio branduolių. Taigi, jis iškėlė hipotezę, kad vandenilio branduolys yra elementarioji dalelė, kurią pavadino protonu.

Antiprotonas

Antiprotonas tai protono antidalelė. Jis buvo atrastas Emilio Segrė (angl. Emilio Segre) ir Oveno Čemberleno (angl. Owen Chamberlain) 1955 metais. Už šį atradimą 1959 m. jie buvo apdovanoti Nobelio fizikos premija.

Didelių energijų fizika

Dėl savo stabilumo ir didelės masės protonai naudojami priešpriešinių srautų dalelių greitintuvuose. pvz.: Didžiajame hadronų kolaideryje CERN laboratorijoje, Ženevoje. Protonai yra kosminių spindulių šaltinis. Tokių didelių energijų protonų susidūrimus daug sunkiau stebėti negu elektronų susidūrimus, nes protonai turi vidinę struktūrą, kurią nagrinėti reikalingos kvantinės chromodinamikos žinios.