Rieth József: Anyagvilág - Háttéranyag

Proton

Tartalomjegyzékhez Világképem <    (Kvark-időszak, Hadron-időszak, Lepton-időszak)     

 

A proton az atommag pozitív töltésű részecskéje. Jele: p+. Az atommag protonokból és neutronokból áll, ezeket közös néven nukleonoknak nevezzük. A hidrogén atommagja csupán egy protonból áll.

 

A proton adatai (CODATA szerint)

          Töltés:                            e = +1,602 176 462(63)*10−19 C

          Nyugalmi tömeg:             1,007 276 466 88(13) u =

                                               1,672 621 58(13)*10−27 kg =

                                               1836,152 667 5(39) × me

          Nyugalmi energia:            938,271 998(38) MeV =

                                               1,503 277 31(12) *10−10 J

          Mágneses momentum:    1,410 606 633(58)*10−26 J T−1

          Spin                               1/2 (fermion)

          Izospin                           1/2

          Kvarkszerkezet               uud (barion)

          Élettartam                      stabil (1035 évnél biztosan nagyobb)

 

 

A proton kvarkszerkezete

Két u és egy d kvarkból áll (ezek az úgynevezett vegyértékkvarkok), a barionok közé tartozik. Tudjuk, hogy a proton fő jellemzőit ez a három, furcsa tulajdonságú, de legalábbis egyelőre szerkezet nélkülinek tartott (tehát igazán elemi) részecskék, a vegyértékkvarkok határozzák meg.

 

A vegyértékkvarkokon kívül vannak még a protonban a kvarkok közötti erős kölcsönhatást közvetítő gluonok valamint további, rövid élettartalmú kvarkok. Utóbbiak a proton bizonyos tulajdonságainak kialakításában fontosak, másokban viszont elhanyagolható szerephez jutnak. A proton tömege például jóval nagyobb, mint a vegyértékkvarkok össztömege, meglepő módon a proton spinje és mágneses momentuma pontosan kijön a standard modell szerint, ha csak a vegyértékkvarkokat vesszük figyelembe.

 

 

Története

A protont 1918-ban Ernest Rutherford fedezte fel. A nitrogéngáz vizsgálatakor észrevette, hogy amikor alfa-részecske csapódott a gázba, akkor a szcintillátor hidrogént jelzett. Kimutatta, hogy az csak a nitrogénből jöhet, tehát a nitrogénnek tartalmaznia kell a hidrogén atommagot, az egyes tömegszámú atomot. A protont a görög első (protos) szóról nevezte el. (1932-ig nem volt ismert a neutron, és az atommag szerkezete sem. A protont még sokáig elemi részecskének tartották.)

 

A japán Super-Kamiokande kísérlet végzett méréseket a proton-bomlással kapcsolatban 2001-ig. Nem észlelt egyetlen eseményt sem, amiből arra következtethetünk, hogy 1035 évnél biztosan nagyobb a proton élettartama.

 

Tartalomjegyzékhez Világképem <  Kvark-időszak     

---------------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Proton