Protonen zijn subatomaire deeltjes die, samen met neutronen, de kern of het centrale deel van een atoom vormen. De rest van het atoom bestaat uit elektronen die rond de kern draaien, net als de aarde om de zon draait. Protonen kunnen ook buiten een atoom, in de atmosfeer of in de ruimte bestaan.

In 1920 bevestigde natuurkundige Earnest Rutherford experimenteel het bestaan ​​van het proton en noemde het.

Fysieke eigenschappen

Protonen hebben iets minder massa dan de neutronen in de kern, maar ze zijn 1,836 keer groter dan elektronen. De werkelijke massa van het proton is 1,6726 x 10 ^ -27 kilogram, wat inderdaad een zeer kleine massa is. Het symbool "^ -" vertegenwoordigt een negatieve exponent. Dit getal is een decimaal gevolgd door 26 nullen, gevolgd door nummer 16726. In termen van elektrische lading is het proton positief.

Omdat het geen basisch deeltje is, bestaat het in feite uit drie kleinere deeltjes, quarks genaamd .

Functie in het Atoomenergie

De protonen in de atoomkern helpen de kern samen te binden. Ze trekken ook de negatief geladen elektronen aan en houden ze in een baan rond de kern. Het aantal protonen in de atoomkern bepaalt welk chemisch element het is. Dat aantal staat bekend als het atoomnummer; het wordt vaak aangeduid met een hoofdletter "Z."

Experimenteel gebruik

In grote deeltjesversnellers versnellen natuurkundigen protonen tot zeer hoge snelheden en dwingen ze om te botsen. Dit creëert watervallen van andere deeltjes, waarvan de wegen natuurkundigen dan bestuderen. Het CERN-deeltjesfysica-laboratorium in Zwitserland botst protonen om hun innerlijke structuur te bestuderen, met behulp van een versneller die de Large Hadron Collider (LHC) wordt genoemd. Deze deeltjes zijn beperkt door krachtige magneten die ze in een 27 kilometer lange ring in beweging houden voordat ze botsen.

Vergelijkbare experimenten zijn erop gericht om op kleine schaal de vormen van materie te reconstrueren die zich momenten na de oerknal bevonden.

Energie voor sterren

In de zon en alle andere sterren combineren protonen met andere protonen door middel van kernfusie. Deze fusie vereist een temperatuur van ongeveer 1 miljoen graden Celsius. Deze hoge temperatuur zorgt ervoor dat twee lichtere deeltjes samensmelten tot een derde deeltje. De massa van het gecreëerde deeltje is kleiner dan die van de twee initiële deeltjes gecombineerd.

Albert Einstein ontdekte in 1905 dat materie en energie van de ene vorm in de andere kunnen worden omgezet. Dit verklaart hoe de ontbrekende massa verloren in het fusieproces verschijnt als energie die de ster uitzendt. Dus de fusie van protonen drijft sterren.