نفسر ما هي البروتونات وكيف تم اكتشافها وخصائصها وخصائصها. أيضا ، ما هي النيوكليونات.
ما هو البروتون؟
البروتون هو نوع منالجسيمات دون الذرية، أي أحد أدنى الجسيمات التي تتكون منها الذرة. إنه ينتمي إلى عائلة الفرميون وهو موهوبالشحنة الكهربائية إيجابي.
كل الموضوع مصنوع منذرات، وهذه بدورها تتكون أساسًا من ثلاثة أنواع من الجسيمات التي تتمتع بشحنة كهربائية مختلفة: الإلكترونات (شحنة سالبة) ، فإنالنيوترونات (شحنة محايدة) وبروتونات (شحنة موجبة).
لفترة طويلة كان يُعتقد أن البروتون هو نوع أساسي من الجسيمات ، أي أنه لا يمكن تقسيمه. ومع ذلك ، يوجد اليوم دليل قوي على أنه يتكون من جسيمات دون الذرية.
على أي حال ، فإن البروتون هو جسيم دون ذري مستقر. على عكس الإلكترون ، الذي يدور حول نواة الذرة ، توجد البروتونات في النواة الذرية جنبًا إلى جنب مع النيوترونات ، مما يساهم في معظم الكتلة الذرية.
اكتشاف البروتون
تم اكتشاف البروتونات في عام 1918 من قبل إرنست رذرفورد (1871-1937) ، الكيميائي والفيزيائي البريطاني. في خضم التجارب مع غاز من النيتروجين ، لاحظ رذرفورد أن أجهزته اكتشفت وجود نوى الهيدروجين عن طريق إطلاق جسيمات ألفا على الغاز.
وخلص إلى أن هذه النوى يجب أن تكون جسيمات أساسية للمادة ، دون أن يعرف في ذلك الوقت أن نواة ذرة الهيدروجين تحتوي بالتحديد على جسيم واحد: بروتون. وهكذا ، تقرر تزويد الهيدروجين بـ العدد الذري 1.
ومع ذلك ، فمن المعروف من التجارب العلمية السابقة التي أدت إلى هذا الاكتشاف. على سبيل المثال ، وجد الفيزيائي الألماني يوجين جولدشتاين (1850-1930) في عام 1886 أيونات موجبة داخل الذرة ، من خلال تجارب مع أشعة الكاثود.
بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف البريطاني جيه جيه طومسون (1856-1940) بالفعل الإلكترونات وشحنتها السالبة ، أي أنه كان من الضروري وجود نوع آخر من الجسيمات بشحنة معاكسة في الذرة.
خصائص وخصائص البروتون
البروتونات عبارة عن جسيمات مركبة مستقرة ، أكبر بكثير من الإلكترون (1836 مرة) ولها شحنة أولية موجبة تبلغ 1 (1.6 × 10-19 درجة مئوية). وهي تتألف من ثلاث جسيمات أولية أو جسيمات دون الذرية: اثنين "فوق"(فوق) وواحد"تحت" (أقل). نصف عمرهم أكبر من 1035 سنة ، ومن هذه النقطة يصبحون عرضة للتحلل.
تحتوي البروتونات ، مثل الجسيمات دون الذرية الأخرى ، على لفها الخاص ، أي زخم زاوي جوهري وثابت ، وهو في هذه الحالة ½. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص للرنين المغناطيسي النووي والتطبيقات التكنولوجية الحديثة الأخرى.
النيوكليونات
نظرًا لأنها توجد بشكل طبيعي في نواة الذرة ، تُعرف البروتونات والنيوترونات باسم "النيوكليونات". من ناحية أخرى ، تدور الإلكترونات حولها بطريقة مبعثرة إلى حد ما.
ترتبط النيوكليونات ببعضها البعض بواسطة قوى نووية قوية ، والتي فقط في الذرات الكبيرة بشكل خاص (مثل اليورانيوم) يمكن أن تخضع لقوى أخرى ، مثل الكهرومغناطيسي.
تشكل النيوكليونات النسبة الأكبر من الجماعية من أي ذرة وبالتالي تحديد الفرق بين أ عنصر كيميائي والآخر: على سبيل المثال ، تحتوي ذرة الهيدروجين على بروتون واحد فقط في نواتها ، بينما تحتوي ذرة الهيليوم على بروتونين ونيوترون واحد أو اثنين ، اعتمادًا على النظير المحدد.
العدد الذري
في الجدول الدوري يمكن ملاحظة العدد الذري لكل عنصر.ال العدد الذري (Z) يشير إلى عدد البروتونات الموجودة في نواة نوع من الذرة. كل عنصر كيميائي له رقم ذري مختلف ، على الرغم من أن سلوكه الكيميائي يتم تحديده من خلال عدد الإلكتروناتيدور في مدار حول نواتها (والتي بالنسبة للذرة المحايدة تساوي عدد البروتونات).
وهكذا ، على سبيل المثال ، يحتوي الكلور (Cl) على 17 بروتونًا في نواته ، بحيث يكون العدد الذري هو 17. هذا العدد لا يتغير أبدًا ، ولا حتى بين النظائر (الإصدارات) من نفس الذرة ، نظرًا لأنها تختلف بين نعم فقط من خلال العدد من النيوترونات في نواتها.