陽子、構造、特性、電荷、歴史および例の定義
プロトンの定義
陽子は、原子を構成する最小粒子の1つである亜原子粒子の一種です。 この陽子はフェルミ粒子ファミリーに属し、正電荷も帯びています。
すべての物質は原子で構成されており、3種類の粒子で構成されており、それらは異なる電荷を備えています。
- 電子（負電荷）、
- 中性子（中性電荷）と
- 陽子（正電荷）。
長い間、この陽子は基本的なタイプの粒子であると考えられていました。つまり、それは不可分または不可分でした。 しかし、今日、これらの陽子がクォークで構成されているという強力な証拠があります。
ただし、この陽子は安定した亜原子粒子であり、電子に相当します。 原子核の周りを周回する電子とは異なり、これらの陽子は中性子の隣の原子核に含まれており、原子の質量の大部分に寄与しています。
陽子発見の歴史
アーネスト・ラザフォードは、窒素を実験して陽子を発見しました。 陽子は1918年に発見されました アーネスト・ラザフォード（1871-1937）、英国の化学者および物理学者。 窒素ガスを使った実験の最中に、ラザフォードは後に、彼の機器がアルファ粒子をガスに発射することによって水素原子核の存在を検出したことに気づきました。
彼は、核は物質の基本的な粒子でなければならないと結論付けました。正確には、水素原子の核が1つの粒子、つまり陽子を含んでいたことを当時は知りませんでした。 したがって、水素に原子番号1を提供することが決定されました。
しかし、この発見につながったのは以前の科学的経験でも知られていました。 一例、ドイツの物理学者 オイゲン・ゴルトシュタイン（1850-1930） 1886年に、原子は電気的に中性になったと結論付けました。
それに加えて、 J。 J。 トンプソン（1856-1940） イギリスからは負の電荷を持つ電子を発見したか、発見しました。つまり、原子内に反対の電荷を持つ他の種類の粒子が必要です。 しかし、ゴールドスタインはこれらの粒子を探した後、陰極線を実験して陽イオンを発見しました。
陽子の性質と特徴
これらの陽子はそれぞれ、2つの「アップ」クォークと1つの「ダウン」クォークで構成されています。
陽子は安定した複合粒子であり、電子よりもはるかに大きく（1836倍）、1の正の電気素量（1.6 x 10 ^ -19 C）も与えられています。 陽子自体は、2つの「上」（上）と1つの「下」（下）の3つの素粒子またはクォークで構成されています。 それらの半減期は1035年より長く、それはそれらが腐敗しやすい時期です。
この陽子は、他の亜原子粒子と同様に、独自のスピン、つまり固有の不変の角運動量を持っています。この場合はです。 この特性は、核磁気共鳴やその他の最新の技術アプリケーションで非常に役立ちます。
プロトン構造
これらの陽子と中性子にも構造があります。 陽子と中性子の中には、クォークと呼ばれる真の素粒子があります。 原子核の内部では、陽子と中性子は強力な力、つまり個々の陽子と中性子を構成するクォークの振る舞いを支配する基本的な相互作用によって結合されています。
陽子はuudのクォーク組成を持っているので、電荷の量子数は次のようになります。
q（uud）= + +（-1/3）= +1
この陽子の質量は938,272MeV / c2ですが、これら3つのクォークの質量はわずか約12 MeV / c2です（中性子の質量エネルギーの約1％のみ）。 陽子のように、これらの中性子の質量（エネルギー）のほとんどは強い核力（グルーオン）のエネルギーの形をしています。 中性子クォークは、強い核力の交換粒子であるグルーオンによってまとめられています。
プロトン安定性
これらの遊離陽子（核子や電子に結合していない陽子）は安定した粒子であり、自発的に他の粒子に分解することは観察されていません。 これらの遊離プロトンは、多くの状況で自然に見られます（たとえば、それらはの90％を占めています 宇宙線）エネルギーまたは温度が電子からそれらを分離するのに十分高い場合、 親和性。
陽子崩壊は、バリオン数の保存則にも関連しています。 バリオン数は核子数の一般化であり、非相対論的反応と核崩壊で保存されます。 バリオンの数の保存則は次のように述べています。
入るすべての粒子のバリオン数の合計は、反応から生じるすべての粒子のバリオン数の合計と同じです。
原子核
それらは通常原子核に見られるため、陽子と中性子は次のように知られています。 「核子」 一方、電子は多かれ少なかれそれらの周りを周回します 展開する。
これらの原子核は強い核力によって互いにリンクされています。これは、電磁気学などの他の力を生成できる、または生成できる大きな原子（ウランなど）の場合にのみ発生します。
これらの核子は、任意の原子の質量の最も高いパーセンテージであるため、化学元素と他の元素との違いを定義します。たとえば、 この水素原子の核には陽子が1つしかないのに対し、ヘリウムには同位体に応じて2つの陽子と1つまたは2つの中性子があります。 明確な。
原子番号
各元素の原子番号は周期表で確認できます。
原子番号（Z）は、特定の種類の原子がその原子核に持つ陽子の数を示します。 それぞれの化学元素は異なる原子番号を持っていますが、その化学的挙動は原子核を周回する電子の数によっていくらか決定されます。
したがって、たとえば、塩素（Cl）の原子核には17個の陽子があるため、原子番号は17です。 同じ原子の同位体（バージョン）間でも、原子核内の中性子の数だけが異なるため、この数は決して変化しません。
陽子の電荷と質量
物理学では、この陽子は1.6×の正電荷を持つ素粒子です。 10〜19クーロン、質量938 MeV（1.6726231×10〜27 kg、または質量の約1836倍 電子）。 原子は通常、原子核（中心）にある多数の陽子と中性子、および核を取り巻く多数の電子で構成されます。 中性に帯電した原子では、陽子の数は電子の数と等しくなります。 原子核内の陽子の数は通常、原子の化学的性質を決定します。 この原子核は、核、核、または核子（英語：核子）と呼ばれることが多く、これらの原子核で発生または関連する反応は核反応と呼ばれます。
物理的特性
これらの陽子は、原子核内の中性子よりもわずかに質量が小さいですが、電子の1,836倍の大きさです。 陽子の実際の質量は1.6726x 10 ^ -27キログラムで、これは非常に小さな質量です。 記号「^-」は負の指数を表します。 この数値は小数点の後に26個のゼロが続くため、数値は16726になります。 電荷に関しては、陽子は正です。 陽子は素粒子ではなく、実際にはクォークと呼ばれる3つの小さな粒子でできています。
Atomの機能
原子核の陽子は、原子核を結合するのに役立ちます。 これらの陽子はまた、負に帯電した電子を引き付け、それらを原子核の周りの軌道に蓄えます。 この原子の核内の陽子の数は、それがどの化学元素であるかを決定します。 この数は原子番号として知られています。 多くの場合、大文字の「Z」で示されます。
実験的使用
巨大な粒子加速器の内部で、これらの物理学者は陽子を非常に高速に加速し、またそれらを衝突させます。 これにより、粒子の別のカスケードが作成され、物理学者がそれを研究します。 スイスのCERN素粒子物理学研究所は、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）と呼ばれる加速器を使用して、陽子と衝突し、陽子の内部構造を研究できるようにしています。 次に、これらの粒子は強力な磁石に囲まれ、衝突する前にこの27kmのリング内で粒子を動かし続けます。
この実験は、ビッグバン後のある時期に存在した物質の形態を小規模に再現することを目的としたものに似ています。
星のためのエネルギー
太陽や他のすべての星では、これらの陽子は核融合によって他の陽子と結合します。 この融合には、摂氏約100万度の温度が必要です。 高温により、2つの軽い粒子が溶けて3番目の粒子になります。 作成されたパーティクルの質量は、元の2つのパーティクルを組み合わせたものよりも小さくなります。
その後、アルバートアインシュタインは、1905年に、物質とエネルギーをある形式から別の形式に変換できる、または変換できることを発見しました。 これは、核融合過程で失われた質量の損失が、星から放出されたエネルギーとしてどのように見えるかを説明しています。
プロトンの例
自由陽子が存在します。 水素原子の核またはH +イオンも陽子の例です。 同位体に関係なく、各水素原子には1つの陽子があります。 各ヘリウム原子には2つの陽子が含まれています。 各リチウム原子には3つの陽子が含まれています。
したがって、陽子、構造、特性、電荷、履歴、および例の定義の説明は、説明されている内容が役立つことを願っています。 ありがとうございました
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