بروتون

في الفيزياء البروتون (تعنى كلمة بروتون الأول بالإغريقية) هو جسيم تحت ذري وبشحنة كهربائية موجبة مقدارها 1.6 × 10⁻¹⁹ كولوم وكتلة مقدارها 938 MeV/c² (1.6726231 × 10⁻²⁷ كغم، أو ما يقارب 1800 ضعف كتلة الإلكترون). تدل النتائج التجريبية أن البروتون جسيم مستقر، والحد الأدنى لفترة عمر النصف له 10³⁵ سنة، بالرغم من أن بعض النظريات تنبأت بأن البروتون يمكن أن يتحلل.

تعتبر نواة النظير الأكثر شهرة لذرة الهيدروجين عبارة عن بروتون مفرد. ونويات العناصر الأخرى عبارة عن بروتونات ونيوترونات موجودة معاً عن طريق القوة النووية. ويكون عدد البروتونات الموجودة في النواة هى المسئولة عن الخواص الكيميائية للذرة وتعريف هذا العنصر الكيميائى.

يتم تصنيف البروتونات على أنها بايرون وتتكون من 2 كوارك أعلى و 1 كوارك أسفل، ويوجدوا معا أيضاً عن طريق القوة النووية، بالتداخل مع الجلون. ومعاكس المادة للبروتون هو معاكس البروتون والذى له نفس قدر شحنة البروتون ولكن بشحنة معاكسة.

ونظرا لأن القوة الإلكترومغناطيسية أكبر من قوى الجذب فإن شحنة البروتون يجب أن تكون مساوية في المقدار ومعاكسة في الشحنة للإلكترون وإلا فإن الفرق بين الشحنتين سيؤدى إلى تمدد له تأثير كبير على الكون، وأى جسم له قوة جذب (الكواكب والنجوم).

يرجع مصطلح البروتون في الكيمياء والكيمياء الحيوية إلى أيون الهيدروجين H⁺. وفى هذا السياق تكون المادة المعطاة للبروتون حمضية والمادة المتقبلة للبروتون قلوية (راجع نظرية تفاعل الأحماض مع القلويات.)

البروتون تاريخياً

تم اكتشاف البروتون في عام 1918 من قبل إرنست رذرفورد. فقد لاحظ أنه عندما يتم قذف جسيمات ألفا خلال غاز النيتروجين، فإن مبينات الومضات بينت وجود نواة الهيدروجين. وقد حدد راذرفورد أن المكان الوحيد الذى يمكن أن يأتي منه الهيدروجين هو النيتروجين، وعلى هذا فإن النيتروجين لابد أنه يحتوى على نويات الهيدروجين. وقد إقترح أن نويات الهيدروجين والتى كان لها عدد ذرى يساوى 1، هي عنصر أساسي، وسماها بروتون، من الكلمة الإغريقية بروتوس والتى تعنى الأول.

التطبيقات التكنولوجية

يمكن للبروتون أن يوجد في حالة دوران، وهذه الخاصية تم إستغلالها في مطياف الرنين الذري المغناطيسي (NMR). وفيه يتم استخدام مجال مغناطيسي للتحقق من وجود الغلاف الموجود حول البروتونات في النواة والذى يتم معرفته بسحابة الإلكترونات الموجودة حول النواة. وعلى هذا يستطيع العلماء معرفة التركيب الجزيئي للجزيء الذى يتم دراسته.

انظر أيضا

• فيزياء الجسيمات
• جسيم تحت ذري
• النيوترون
• سلسة برتون-بروتون
• العلاج بالبروتونات
• قائمة الجسيمات

وصلات خارجية

• معلومت عن الجسيمات