Protoner är subatomära partiklar som tillsammans med neutroner utgör kärnan eller den centrala delen av en atom. Resten av atomen består av elektroner som kretsar kärnan, lika mycket som jorden kretsar solen. Protoner kan också existera utanför en atom, i atmosfären eller i rymden.

I 1920 bekräftade fysikern Earnest Rutherford experimentellt protonets existens och namngav den.

Fysiska egenskaper

Protoner har lite mindre massa än neutronerna i kärnan, men de är 1 836 gånger mer massiva än elektroner. Den faktiska massan av protonen är 1,6726 x 10 ^ -27 kg, vilket är en mycket liten massa faktiskt. Symbolen "^ -" representerar en negativ exponent. Detta tal är en decimalpunkt följt av 26 nollor, sedan numret 16726. När det gäller elektrisk laddning är protonen positiv.

Inte en grundläggande partikel, protonen är egentligen tillverkad av tre mindre partiklar som kallas kvarker .

Funktion i Atom

Protonerna inuti en atoms kärna bidrar till att binda kärnan ihop. De lockar också de negativt laddade elektronerna och håller dem i omlopp runt kärnan. Antalet protoner i en atoms kärna bestämmer vilket kemiskt element det är. Det numret är känt som atomnummeret; det är ofta betecknat med en huvudstad "Z."

Experimentell användning

I stora partikelacceleratorer accelererar fysiker protoner till mycket höga hastigheter och tvingar dem att kollidera. Detta skapar kaskader av andra partiklar, vars vägar fysiker sedan studerar. CERN-partikelfysiklaboratoriet i Schweiz kolliderar protoner för att studera sin inre struktur, med hjälp av en accelerator som heter Large Hadron Collider (LHC). Dessa partiklar är begränsade av kraftfulla magneter som håller dem rörliga i en 27 kilometer lång ring innan de kolliderar.

Liknande experiment syftar till att återskapa, i liten skala, formerna av materia i existensmoment efter Big Bang.

Energi för stjärnor

Inom solen och alla andra stjärnor kombinerar protoner med andra protoner genom kärnfusion. Denna fusion kräver en temperatur på ca 1 miljon grader Celsius. Denna höga temperatur orsakar två lättare partiklar att smälta in i en tredje partikel. Massan av den skapade partikeln är mindre än den för de två ursprungliga partiklarna i kombination.

Albert Einstein upptäckte 1905 att materia och energi kan omvandlas från en form till en annan. Detta förklarar hur den saknade massan som försvinner i fusionsprocessen framträder som energi som stjärnan avger. Således styr fusion av protoner stjärnor.