Hmotnost protonu

To bylo jednou myšlenka, že nejmenší jednotka struktury jakékoli látky je molekula. Pak s vynálezem silnějších mikroskopů lidstvo objevilo s údivem pojem atom - kompozitní částice molekul. Zdálo by se, mnohem méně? Mezitím se dokonce později ukázalo, že atom, naopak, se skládá z menších elementů.

V brzy 20. století, britský fyzik Rutherford Ernest objevil přítomnost jader v atomu - centrálních strukturách, právě v tomto okamžiku to bylo začátek řady nekonečných objevů týkajících se zařízení nejmenšího konstrukčního prvku hmoty.

K dnešnímu dni na základě jaderného modelu struktura atomů a díky četným studiím je známo, že atom se skládá z jádra, které je obklopeno elektronický mrak. Ve složení takového "mraku" - elektronů nebo elementárních částic s negativním nábojem. Jádro naopak obsahuje částice s elektricky kladným nábojem, které se nazývají protony. Již zmíněný britský fyzik byl schopen tento fenomén pozorovat a následně popsat. V roce 1919 provedl experiment, který spočíval ve skutečnosti, že částice alfa vyrazily jádra vodíku z jádra jiných prvků. Podařilo se mu tedy zjistit a dokázat, že protony nejsou nic jiného než jádro atom vodíku bez jediného elektronu. V moderní fyzice jsou protony označeny symbolem p nebo p + (což znamená kladný náboj).

Proton v řečtině znamená "první, základní" - elementární částice patřící do třídy baryony, tj. relativně těžké elementární částice. Jedná se o stabilní strukturu, její životnost je více než 2,9 x 10 (29) let.

Přísně řečeno, kromě protonu, atomové jádro obsahuje také neutrony, které jsou na základě názvu neutrálně nabité. Oba tyto prvky jsou volány nukleony.

Hmotnost protonu se z poměrně zřejmých důvodů nemohla měřit dlouho. Teď víme, že to je

t = 1,67262 ∙ 10-27 kg.

Tímto způsobem vypadá i zbytek hmoty protonu.

Podívejme se nyní na pochopení hmotnosti protonu, které jsou specifické pro různé oblasti fyziky.

Hmotnost částice v rámci jaderné fyziky často předpokládá jinou formu, její měrnou jednotkou je amu.

A.E. je atomová hmotnostní jednotka. Jeden amu se rovná 1/12 hmotnosti atomu uhlíku, jehož hmotnostní číslo je 12. Proto je 1 jednotka atomové hmotnosti rovna 1,66057middot-10-27 kg.

Hmotnost protonu je proto následující:

t.t. = 1,007276 a. m.

Existuje jiný způsob, jak vyjádřit hmotnost této kladně nabité částice jinými měrnými jednotkami. Abychom toho dosáhli, musíme nejprve vzít jako axiom rovnocennost hmotnosti a energie E = mc2. Kde s - rychlost světla, a m je hmotnost těla.

Protonová hmota v tomto případě bude měřena v megaelektronových vlnách nebo MeV. Tato měřicí jednotka se používá výhradně v jaderné a atomové fyzice a slouží k měření energie, která je nutná pro přenos částice mezi dvěma body v elektrostatické pole. S podmínkou, že potenciální rozdíl mezi těmito body je 1 Volt.

Vzhledem k tomu, že 1 amu = 931.494829533852 MeV, hmotnost protonu je přibližně

t.t. = 938 MeV.

Tento závěr byl získán na základě měření masově spektroskopických a hmotnosti ve formě, ve které je uvedené výše, a je také nazýván eklidová klidnost protonu.

Proto, podle potřeb experimentu, může být hmotnost nejmenších částic vyjádřena ve třech různých hodnotách ve třech různých měrných jednotkách.

Kromě toho může být hmotnost protonu vyjádřena vzhledem k hmotnosti elektronu, o kterém je známo, že je mnohem "těžší" než kladně nabitá částice. Stejná hmotnost s hrubým výpočtem a významnými chybami v tomto případě bude 1836,152 672 vzhledem k hmotnosti elektronu.