Mở trình đơn chính

Proton

hạt hạ nguyên tử mang điện tích dương
Xem các nghĩa khác tại proton (định hướng)

Proton (ký hiệu p hay H+ ; tiếng Hy Lạp: πρώτον nghĩa là "đầu tiên" ; tiếng Việt đọc là p-rô-tôn hay p-rồ-tông) là một loại hạt tổ hợp, hạt hạ nguyên tử và là một trong hai loại hạt chính cấu tạo nên hạt nhân của nguyên tử (hạt còn lại là neutron). Bản thân một hạt proton được cấu tạo thành từ 3 hạt quark nhỏ hơn (2 quark lên và 1 quark xuống), vì vậy proton mang điện tích +1e hay +1.602 ×10−19 coulomb.

Proton
Proton quark structure.svg
Cấu trúc quark của proton.
Phân loạiBaryon
Cấu trúc2 lên, 1 xuống
Loại hạtFermion
NhómHadron
Tương tác cơ bảnhấp dẫn, điện từ, yếu, mạnh
Phản hạtphản proton ()
Lý thuyếtWilliam Prout (1815)
Thực nghiệmErnest Rutherford (1919)
Ký hiệup, p+, H+
Khối lượng&-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.0000001.672621637(83)×1027 kg
&0000000000000938.272013938.272013(23) MeV/c2
&0000000000000001.0072761.00727646677(10) u[1]
Thời gian sống1032 năm
Điện tích1.602 176 53(14) × 10−19 C
Spin½
Mômen từ&0000000000000002.7928472.792847351(28) μN

spin bán nguyên, proton là fermion. Cấu thành từ 3 quark, proton là baryon.

Khối lượng 1.6726 ×10−27 kg xấp xỉ bằng khối lượng hạt neutron và gấp 1836 lần khối lượng hạt electron.

Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số lượng hạt proton trong hạt nhân đúng bằng số lượng hạt electron của lớp vỏ nguyên tử.

Số proton trong nguyên tử của một nguyên tố đúng bằng điện tích hạt nhân của nguyên tố đó, và được chọn làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn.

Proton và neutron được gọi là nucleon. Đồng vị phổ biến nhất của nguyên tử hydrô là một proton riêng lẻ (không có neutron nào). Hạt nhân của các nguyên tử khác nhau tạo thành từ số các proton và neutron khác nhau. Số proton trong hạt nhân xác định tính chất hóa học của nguyên tử và xác định nên nguyên tố hóa học.

Sự ổn địnhSửa đổi

Proton là một loại hạt ổn định. Tuy nhiên chúng có thể biến đổi thành neutron thông qua quá trình bắt giữ electron. Quá trình này không xảy ra một cách tự nhiên mà cần có năng lượng.

 

Quá trình này có thể đảo ngược: các neutron có thể chuyển thành proton qua phân rã bêta.

Theo lý thuyết thống nhất lớn, phân rã proton phải xảy ra, tuy nhiên đến nay các thí nghiệm cho thấy thời gian sống của proton ít nhất là 1035 năm.

Trong hóa họcSửa đổi

Trong hóa họchóa sinh, proton được xem là ion hydrô, ký hiệu là H+. Một chất cho proton là axít và nhận proton là bazơ.

Lịch sửSửa đổi

Ernest Rutherford được xem là người đầu tiên khám phá ra proton. Năm 1918 Rutherford nhận thấy rằng khi các hạt alpha bắn vào hơi ni tơ, máy đo sự nhấp nháy chỉ ra dấu hiệu của hạt nhân hydro. Rutherford tin rằng hạt nhân hydro này chỉ có thể đến từ ni tơ, và vì vậy ni tơ phải chứa hạt nhân hydro. Từ đó ông cho rằng hạt nhân hydro, có số nguyên tử 1, là một hạt cơ bản.

Trước Rutherford, Eugene Goldstein đã quan sát tia a nốt, tia được tạo thành từ các ion mang điện dương. Sau khi J.J. Thomson khám phá ra electron, Goldstein cho rằng vì nguyên tử trung hòa về điện nên phải cố hạt mang điện dương trong nguyên tử và đã cố tìm ra nó. Ông đã dùng canal ray để quan sát những dòng hạt chuyển dời ngược chiều với dòng electron trong ống tia âm cực. Sau khi electron được loại ra khỏi ống tia âm cực, những hạt này được nhận thấy là mang điện dương và di chuyển về cực âm.

Phản protonSửa đổi

Bài chi tiết: Phản proton

Phản hạt của proton được gọi là phản proton. Những hạt này được phát hiện vào năm 1955 bởi Emilio SegrèOwen Chamberlain và họ đã nhận giải Nobel vật lý năm 1959 nhờ công trình này.

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group) (2008). “Review of Particle Physics”. Physics Letters B 667: 1. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. 

Liên kết ngoàiSửa đổi