Proton
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 La structure des quarks du proton. | |
| Composition | 2 jusqu'??, une baisse |
|---|---|
| Statistiques | Fermion |
| Interactions | Gravity , ??lectromagn??tique , Faible, Fort |
| Symbole | p + |
| Antiparticule | Antiprotons |
| Th??oris?? | William Prout (1815) |
| D??couvert | Ernest Rutherford (1919) |
| Masse | 1,672 621 71 (29) ?? 10 -27 kg 938,272 029 (80) MeV / c 2 1,007 276 466 88 (13) u |
| Charge ??lectrique | 1,602 176 53 (14) ?? 10 -19 C |
| Tourner | ?? |
En physique , le proton ( grec πρώτον / proton = premier) est un particule subatomique avec une charge ??lectrique d'un positif unit?? fondamentale (1,602 ?? 10 -19 coulomb), un diam??tre d'environ 1,6 ?? 1,7 x 10 -15 m, et une masse de 938,27231 (28) MeV / c 2 ( 1,6726 ?? 10 -27 kg), 1,007 276 466 88 (13) u ou environ 1 836 fois la masse d'un ??lectron .
Les protons sont spin-1/2 fermions et sont compos??s de trois quarks , les rendant baryons. Les deux quarks up et une quark bas du proton sont maintenus ensemble par le force forte, m??di??e par gluons.
Les protons et les neutrons sont ?? la fois nucl??ons, qui peuvent ??tre li??s par la force nucl??aire dans les noyaux atomiques . Le noyau de la plus courante isotope de l' hydrog??ne atome est un proton (il ne contient pas de neutrons). Les noyaux d'hydrog??ne lourd ( deut??rium et de tritium) contient neutrons. Tous les autres types atomes sont compos??s de deux ou plusieurs protons et diff??rents nombres de neutrons. Le nombre de protons dans le noyau d??termine les propri??t??s chimiques de l'atome et donc qui ??l??ment chimique est repr??sent??e; ce est le nombre de neutrons et de deux protons dans un nucl??ide qui d??terminent le particulier isotopes d'un ??l??ment.
Histoire
Ernest Rutherford est g??n??ralement cr??dit?? de la d??couverte du proton. En 1918, Rutherford a remarqu?? que lorsque des particules alpha ont ??t?? abattus en azote gazeux, de son des d??tecteurs ?? scintillation ont montr?? les signatures des noyaux d'hydrog??ne. Rutherford a d??termin?? que le seul endroit o?? cet hydrog??ne pourrait provenir ??tait l'azote, et donc l'azote doit contenir des noyaux d'hydrog??ne. Il sugg??re donc que le noyau d'hydrog??ne, qui a ??t?? connu pour avoir un num??ro atomique de 1, ??tait un particule ??l??mentaire.
Avant Rutherford, Eugene Goldstein avait observ?? rayons canaux, qui ??taient compos??s de charg??s positivement ions . Apr??s la d??couverte de l' ??lectron par JJ Thomson , Goldstein sugg??r?? que, puisque l'atome est ??lectriquement neutre il doit y avoir une particule charg??e positivement dans l'atome et a essay?? de le d??couvrir. Il a utilis?? les "rayons canaux" observ??s se d??placer contre le flux d'??lectrons dans tubes ?? rayons cathodiques. Apr??s l'??lectron a ??t?? retir?? de particules ?? l'int??rieur du tube ?? rayons cathodiques ils se sont charg??es positivement et d??plac??s vers la cathode. La plupart des particules charg??es passe ?? travers la cathode, ??tant perfor??, et produit une lumi??re sur le verre. ?? ce stade, Goldstein a cru qu'il avait d??couvert le proton. Quand il a calcul?? le rapport de la charge ?? la masse de cette nouvelle particule (qui dans le cas de l'??lectron est av??r?? ??tre la m??me pour tous les gaz qui a ??t?? utilis?? dans le tube ?? rayons cathodiques) se est r??v??l?? ??tre diff??rents lorsque les gaz utilis??s ont ??t?? modifi??s. La raison en est simple. Quel Goldstein suppos?? ??tre un proton ??tait en fait un ion. Il a abandonn?? son travail l??-bas, mais a promis que ??il reviendrait." Cependant, il a ??t?? largement ignor??e.
Antiprotons
Le antiparticule du proton est l'antiproton. Il a ??t?? d??couvert en 1955 par Emilio Segr?? Owen Chamberlain, pour lesquels ils ont re??u le 1959 Prix Nobel de Physique .
CPT-sym??trie impose des contraintes fortes sur les propri??t??s relatives des particules et donc antiparticules, et est ouvert ?? des tests rigoureux. Par exemple, les frais de proton et l'antiproton doivent totaliser exactement z??ro. Cette ??galit?? a ??t?? test?? pour une partie sur 10 8. L'??galit?? de leurs masses est ??galement test?? pour mieux qu'une partie sur 10 8. En tenant antiprotons dans un Penning pi??ge, l'??galit?? du rapport charge ?? masse du proton et l'antiproton a ??t?? test?? pour une part ?? 9 ?? 10 11. Le le moment magn??tique de l'antiproton a ??t?? mesur??e avec l'erreur de 8 ?? 10 -3 nucl??aire Magn??tons Bohr, et se av??re ??tre ??gale et oppos??e ?? celle du proton.
La physique de haute ??nergie
En raison de leur stabilit?? et de masse importante (par rapport ?? ??lectrons ), les protons sont bien adapt??s ?? une utilisation dans collisionneurs de particules comme le Large Hadron Collider CERN et le Tevatron au Fermilab. Les protons constituent aussi une grande majorit?? de la rayons cosmiques qui empi??tent sur l' atmosph??re de la Terre . De telles collisions de protons ?? haute ??nergie sont plus compliqu??s ?? ??tudier que les collisions ??lectron, en raison de la nature composite du proton. Comprendre les d??tails de la structure du proton n??cessite chromodynamique quantique.
