פרוטון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ערך זה עוסק בחלקיק תת-אטומי. אם התכוונתם לטיל מתוצרת ברית המועצות, ראו פרוטון (טיל).

פרוטון
פרוטון מורכב משלושה קווארקים ולנטיים (uud). הגלואונים אשר מסומנים בצורת גלים תורמים ליציבות הפרוטון.
הרכב:	האדרון
קבוצת שיוך:	באריון נוקליאון
חלקיק:	פרוטון
תכונות
מסת מנוחה:	‎‎1.672×10-27‎ kg ‎938 MeV/c2
מטען חשמלי:	‎+ e
ספין:	‎1/2 ħ
מטען צבע:	0
אינטראקציות:	כבידה, אלקטרומגנטיות ו- אינטראקציה חזקה
קומפוזיציה קווארקית:	uud
היסטוריה
נצפה?	כן
שנת גילוי:	1918

פרוטון (מתרגום ליוונית - "ראשון") הינו נוקליאון שמשמעו חלקיק גרעיני. הפרוטון (שסימונו המדעי p) הינו חלקיק תת-אטומי בעל מטען חשמלי חיובי (שווה בגודלו ומנוגד בסימנו למטען האלקטרון). נוקליאון נוסף בגרעין הוא הנייטרון, שמטענו החשמלי אפס.

[עריכה] תכונות

• מסת מנוחה של 938MeV או 1.00728 ימ"א (בערך פי 1834 מזה של אלקטרון)
• קוטר של בערך 1.5×10⁻¹⁵ מטר
• מטען חשמלי חיובי של 1.602 × 10^-19 קולון
• זמן מחצית חיים של 10³³ שנים.

גרעין האטום מורכב בעיקר מפרוטונים ונייטרונים המוחזקים יחד על ידי הכוח הגרעיני החזק (מלבד באיזוטופ הקל ביותר של אטום המימן שגרעינו מורכב מפרוטון יחיד בלבד). מספר הפרוטונים בגרעין קובע את תכונותיו החשמליות של האטום, וכתוצאה, את תכונותיו הכימיות, כלומר קובע את היסוד כימי אליו הוא שייך.

לדוגמה: אטום שבגרעינו 2 פרוטונים הוא אטום הליום. הוספת פרוטון לגרעין שלו תמיר אותו לאטום ליתיום שהוא כמובן יסוד שונה. למשל, בתנאים תקניים מצב הצבירה של הליום הוא גז ואילו הליתיום הוא מוצק. כמו כן, ליתיום הוא מתכתי, בניגוד להליום.

כאמור, מטענו החשמלי של פרוטון הינו חיובי ושווה בערכו למטען השלילי של אלקטרון, כך שאטום נחשב נייטרלי מבחינה חשמלית (מטענים חשמליים מאוזנים) אם מספר הפרוטונים שבגרעינו שווה למספר האלקטרונים שמקיפים את גרעינו. עם זאת, קביעה זו אינה מתאימה למקרים בהם ישנה חשיבות להתפלגות המרחבית של המטען. הפרת האיזון בין המטענים החיוביים והשליליים מיוננת את האטום, כלומר הופכת אותו ליון. אם כתוצאה מכך מספר פרוטונים גדול יותר, מתקבל יון חיובי, ואילו מספר אלקטרונים גדול יותר יוצר יון שלילי.

[עריכה] הרכב

פרוטונים מסווגים כבאריונים ומורכבים משני קווארקים מסוג UP וקווארק אחד מסוג DOWN המוחזקים ביחד על ידי הכוח הגרעיני החזק בתווך גלואונים.

[עריכה] היסטוריה

הפרוטון התגלה על ידי ארנסט רתרפורד ב-1918 בניסויים בהם הופצצו אטומי חנקן בחלקיקי אלפא (שהם למעשה גרעיני הליום) והפכו לאטומי חמצן. רתרפורד גם טבע את המונח פרוטון.

[עריכה] ראו גם

• מיון החלקיקים

[עריכה] קישורים חיצוניים

• צמ"ד אונליין - מאגר מדע: חלקיקי החומר - הפרוטון סרטון עם הסברים.