Proton

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search
Pentru alte sensuri, vedeți Proton (dezambiguizare).
Proton
Proton quark structure.svg
Structura protonului.
Clasificare: Barion
Compoziție: 2 quarci sus, 1 quarc jos
Grupă: Fermion
Subgrupă: Hadron
Interacțiune: Gravitație, electromagnetică, slabă, tare
Simbol(uri): p, p+, N+
Antiparticulă: Antiproton
Teoretizată: William Prout (1815)
Descoperită: Ernest Rutherford (1919)
Masă: 1.672621637(83) × 10-27kg
938.272013(23) MeV/c2
1.00727646677(10) u[1]
Timp de viață (particulă): > 2.1 × 1029 ani (stabilă)
Sarcină electrică: +1 e
1.602176487(40) × 10-19 C[1]
Raza sarcinii: 0.877 fm[1]
Moment electric dipolar: < 5.4 x 10-24 e·cm
Polarizabilitate electrică: 1.20(6) x 10-3 fm3
Moment magnetic: 2.792847351(28) μN
Polarizabilitate magnetică: 1.9(5) x 10-4 fm3
Spin: 12
Izospin: 12
Paritate: +1
Condensat: I(JP) = 12(12+)[2]

Protonii (din grecescul πρῶτον = primul) sunt particule subatomice din nucleele tuturor atomilor, având masa mp = 1,673·10−27 kg și sarcina electrică pozitivă qp= e = 1,602·10−19 C. Numărul protonilor este caracteristic pentru toți atomii unui element chimic. El reprezintă numărul de sarcini nucleare Z (numărul de sarcini electrice pozitive). Numărul de protoni stabilește poziția elementului în sistemul periodic al lui Mendeleev: numărul de protoni = numărul de sarcini nucleare = numărul de ordine. Protonul este simbolizat prin p+.

Deoarece toți protonii unui atom au sarcină pozitivă și se află toți în nucleu, apare întrebarea de ce nu se resping, fenomen fizic obișnuit la particulele cu același semn al încărcăturii electrice. Răspunsul este dat de teoria cuantică a câmpului: protonii interacționează nu numai prin forța electrostatică, dar și prin forțe nucleare tari. Acestea din urmă sunt transmise de gluoni.

Protonii au fost descoperiți în anul 1917 de către fizicianul Ernest Rutherford.

Raza sarcinii[modificare | modificare sursă]

Problema definirii razei unui nucleu este similară cu problema razei atomice, în sensul că nici atomii nici nucleul acestora nu au delimitări clare. Totuși, nucleul poate fi reprezentat ca o sferă de sarcină pozitivă pentru a analiza rezultatele experimentelor de împrăștiere a fasciculelor de electroni. Deoarece nucleul nu are limite bine definite, electronii „văd” o serie de secțiuni eficace pentru care se poate considera o medie.

Raza protonului e determinată prin împrăștierea fasciculelor de electroni pe ținte conținând hidrogen. E legată de factorul de formă al împrăștierii și de secțiunea eficace pentru transferul de impuls. Factorul de formă modifică secțiunea eficace corespunzătoare unui proton punctiform.

Factorul de formă depinde de densitatea funcției de undă a țintei:

Factorul de formă poate fi scindat in factori de formă electric and magnetic. Aceștia mai departe pot fi exprimați ca o combinație lineară a factorilor de formă Dirac și Pauli.

Există o discrepanță intre raza determinată cu fascicule de electroni si cea din măsurători spectroscopice cu hidrogen miuonic. Existența acestei discrepanțe e o enigmă.[3]

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ a b c Mohr, P.J.; Taylor, B.N. ;i Newell, D.B. (2015), „Valorile recomandate CODATA 2014 ale constantelor fizice fundamentale” (en.), NIST, Gaithersburg, MD, US.
  2. ^ B.P. Stein, R. Ladbury, P.F. Schewe (). „Physics Update”. Physics Today. 48 (10): 9. doi:10.1063/1.2808195. 
  3. ^ Carlson, Carl E. (), „The Proton Radius Puzzle”, Progress in Particle and Nuclear Physics 

Bibliografie[modificare | modificare sursă]

  • I.G. Murgulescu Introducere în chimia fizică, vol.I,1 Atomi.Molecule.Legătura chimică, Editura Academiei RSR, București, 1976
  • I.G. Murgulescu, J. Păun Introducere în chimia fizică vol I,3 Nucleul atomic. Reacții nucleare. Particule elementare Editura Academiei RSR, București 1982

Legături externe[modificare | modificare sursă]