Hvad er massen og belastningen af ​​protoner?

Atomer blev engang antaget for at være universets mindste byggesten, indtil det blev opdaget, at selv de var bygget af egenbygninger. Disse byggesten er protoner, elektroner og neutroner, og med fremskridt inden for videnskab er det blevet opdaget, at hver af disse også har sine egne unikke egenskaber.

Masse

Massen af ​​en individuel proton er 1,672621636 (83) i - 10 (-27) kg. Protonernes kollektive masse i kernen i et atom er omtrent det samme som massen af ​​alle neutronerne. Af alt vægten af ​​et atom er mere end 99 procent af massen indeholdt i kernen; derfor består næsten halvdelen af ​​atomets masse af protoner. Massen af ​​en proton er ca. 1.860 gange mere end massen af ​​en elektron.

Charge

Protonens ladning er en positiv ladning. Kernen af ​​atomet består af de positivt ladede protoner og negativt ladede neutroner. Den positive ladning, der bæres af protonen kaldes en +1 elementær ladning, det nøjagtige modsatte af den negative ladning, der bæres af en enkelt elektron. Det kaldes en elementær ladning, fordi det er teoretisk den mindste ladning muligt. (Dette er siden blevet bevist forkert med to undtagelser - kvarken og kvasipartiklen). En ting, der aldrig har vist sig at være forkert, er imidlertid, at afgiften er konstant. Uanset omstændigheder, herunder temperaturer, tryk og jævntid, ændres den primære ladning af en proton ikke.

Måleopladning

Elektrisk ladning i et atom er målt ved en række forskellige metoder, herunder Josephson- og vonKlitsing-konstanterne. Disse metoder måler effekter frembragt ved anvendelse af spændingsdoser og, for sidstnævnte, magnetiske felter. Faraday-metoden er en måde at måle opladningen af ​​protonen ved hjælp af elektrisk strøm og måle mængden af ​​ladningen, der føres gennem en ledning. Det første eksperiment af denne art involverede analyse af sølvaflejringer efterladt efter en omhyggeligt kontrolleret elektrokemisk reaktion. Selv om måling af Faraday-konstanten er blevet erstattet af brugen af ​​coulomben (den internationalt accepterede betegnelse for en elektrisk ladning), er Faraday konstanten stadig i vid udstrækning inden for elektrokemiområdet.

Betydning

Da protonens ladning er positiv, er antallet af protoner vs elektroner i et atom vigtigt for at bestemme ladningen af ​​atomet. Der er et atom, der kun har en enkelt proton og ingen neutroner: hydrogen. Da en neutron ikke har nogen faktisk elektrisk ladning, leveres den eneste ladning af hydrogen af ​​det enkelte proton. På grund af denne forening benyttes udtrykket proton nogle gange synonymt med udtrykket hydrogenion.

Overvejelser

En ændring i ladningen af ​​et atom kan gøre atomet ustabilt. Hydrogen er særlig sårbar over for denne ændring, kaldet ionisering. Når et atom er blevet ioniseret, kan det accelereres af elektroniske eller magnetiske felter. Dette er en proces, der kan bruges i atomkraftværker, i produktionen af ​​partikelstråling. Under denne proces efterlades en positivt ladet proton og kan blive en fare for levende væv. Processen forekommer også naturligt, men højt i atmosfæren, hvor den ikke udgør fare for dyr, menneske- og plantevæv.