جمعه, ۷ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 26 April, 2024
مجله ویستا
پروتون
اتم هیدروژن در واقع حالت مقید یک الکترون و یک پروتون است. هسته اتمی عناصر دیگر از پروتونها و نوترونهایی تشکیل میشود که با برهمکنشی قوی در قید یکدیگرند. پروتونهای آزاد را میتوان هم در پرتوهای کیهانی یافت و هم با شتاب دهندههای ذرات تولید کرد. در آزمایشهای ویلهلم وین در سال ۱۸۹۸ و آزمایشهای متأخر جوزف تامسون در سال ۱۹۱۰، در میان ذرات یافت شده در جریانهای گازی یونیده ، ذره آلی با بار مثبت شناسایی شد که جرم آن تقریبا با جرم اتم هیدروژن بود.
در سال ۱۹۱۱ ارنست رادرفورد، در آزمایشهایی که در آنها که نیتروژن با ذرات آلفا بمباران می شد، دوباره با چنین ذرات باردار مثبتی روبرو شد و آنرا به عنوان هسته هیدروژن شناسایی کرد. تا سال ۱۹۲۰، او به این نتیجه رسیده بود که این ذره ، ذره بنیادی است و با توجه به این که واژه "protos" ، در زبان یونانی به معنی نخستین است، آنرا پروتون نامید تا موقعیت اولیه در خور اهمیت آن را در میان هستههای اتمی عناصر نشان دهد.
● جرم پروتون
جرم پروتون برابر است با mp = ۹۳۸.۲۷۲ MeV/C۲ = ۱.۶۷۲۶X۱۰-۲۷ Kg جرم پروتون ۱۸۳۶ برابر جرم الکترون است. برای مشاهده واپاشی پروتون به ذرات سبکتر ، جستجوی تجربی فراوانی انجام شده ، ولی تا به حال نتیجهای حاصل نشده است. مستقل از مد واپاشی ، حد پایین طول عمر میانگین پروتون ، ۹۶۴; ، را می توان حدود ۱۰۲۵ سال دانست. عمر میانگین پروتون در بعضی از مدهای واپاشی خاص به حد بالاتری میرسد، برای مثال در واپاشی p → e+ + ۹۶۰;۰ مقدار ۹۶۴; بزرگتر از ۱۰۳۲ سال است.
● بار الکتریکی
بار الکتریکی پروتون مثبت است. این بار در مقایسه با بار الکترون مقداری مساوی و علامتی مخالف دارد. qp = -qe = -e شواهد تجربی نشان میدهد که ماده (از لحاظ بار الکتریبکی) خمثی است و در آن lim (|qp + qe|/e)<۱۰۲۱ است. حد گشت و در دو قطبی الکتریکی پروتون ، dp ، کمتر از ۷-۱۰ emf است (۱fm = ۱۰-۱۵m) ، و میانگین مربعی شعاع بار پروتون که در آزمایشهای پراکندگی الکترون از پروتون بدست میآید، در حدود ۰.۷۲fm۲ است. پروتون دارای تکانه زوایه ای h/۲ ، پاریته مثبت و گشتاور مغناطیسی ۲.۷۹۲۸۴۷µN است (µN مگنتون هستهای است).
µN = eh/۲mpc = ۰.۱۰۵۰ efm = ۳.۱۵۲X۱۰-۱۴MeV/T(۱
نوترون ذرهای است که ساختارش شباهتهای فراوانی به ساختار پروتون دارد. تشابه جرم پروتونم و نوترونها ، در کنار یکسان بودن تکانه زاویهای (اسپین) هر ذره یکسانی تقریبی برهمکنشی قوی میان پروتونها و برهمکنش قوی میان نوترونها ، به معنی مفهوم ایزوسپین منجر میشود. پروتون و نوترون را مشترکا نوکلئون مینامند. نوکلئون به دسته ذراتی که باریون نامیده میشود تعلق دارد. باریون تکانه زاویهای نیمه صحیح (با یکای h) دارد. نوکلئون سبکترین باریون است.
● پاد پروتون (ضد پروتون)
پروتون پاد ذرهای به نام پاد پروتون دارد. پاد پروتون را اوئن چمبرلین ، امیلیو سگره ، کلاید ویگاند و توماس یسپسیلانتیس در سال ۱۹۵۵ میلادی ، با استفاده از بواترون در آزمایشگاه تابش برکلی ، کشف کردند. پس از مدت زمان کوتاهی ، پاد نوترون نیز با استفاده از همین بواترون کشف شد.
● ترتیب در هسته اتم
هسته هر اتمی از پروتونها و نوترونها (یا نوکلئونها) تشکیل میشود. و این نوکلئونها از طریق برهمکنش قوی با یکدیگر پیوند دارند. ترکیب پروتونها و نوترونها در هر هسته معین بصورت A Z نشان داده نی شود که در آن ، A = Z+N است ، N و Z به ترتیب تعداد نوترونها و تعداد پروتونها است. تعداد پروتونها در هسته ، تعیین کننده تعداد الکترونهای اتم و در نتیجه تعیین کننده ویژگیهای اتمی (یا شیمیایی) است. در نمایش A Z ، علامت Z را اغلب با نماد شیمیایی اتم جایگزین میکنند.
● ایزوتوپها
ایزوتوپها هستههایی هستند که تعداد پروتونهای آنها باهم برابر ، ولی تعداد نوترونهایشان باهم متفاوت است. برای مثال ، ایزوتوپهای پایدار کلسیوم (Z = ۲۰) عبارتند از: ۴۸Ca ، ۴۶Ca ، ۴۴Ca ، ۴۲Ca ، ۴۰Ca. برای پایدارترین ایزوتوپهای عناصر سبک داریم : Z < N ، که این امر به دلیل قویتربودن برهمکنش پروتون - نوترون در مقایسه با برهمکنش پروتون - پروتون و نوترون - نوترون و همچنین به دلیل این است که انرژی جنبشی برای N = Z کمینه میشود. برای عناصر سنگینتر ، تأثیر دافعه کولنی بین پروتونها بطور نسبی مهمتر میشود و در نتیجه در پایدارترین ایزوتوپ داریم: N > Z.
خواص نوکلئونها در برقراری قوانین پایستگی و تعیین دقت آنها حائز اهمیت است. پایداری پروتون ، به مفهوم باریون منجر میشود. به نوکلئون و الکترون ، به ترتیب عددهای بار Bn = ۱ و Bn = ۰ نسبت میدهند. قاعده پایستگی عدد بار یونی ، همراه با این واقعیت که پروتون سبکترین باریون است، مانع از واپاشی پروتون میشود. با این همه نظریه وحدت بزرگ (GUT) پیش بینی میکند که بوزونهای پیمانهای ابر سنگینی وجود دارند که در برهمکنش آنها ناپایستگی باریونها مجاز است، در نتیجه پروتون میتواند واپاشیده شود. حد تجربی طول عمر پروتون ، این مدلها را به شدت مقید میکند. برعکس الکترونها ، نوکلئونها ذرات بنیادی هستند.
● کاربرد
برای مطالعه ساختار درونی پروتون و تولید ذرات جدید ، پروتون را تا انرژی حدود ۱۰۶ Mev (معادل ۱TeV) شتاب میدهند تا با الکترونها ، پروتونها یا هستهها برخورد کند. پروتونهای شتابدار ، یا مستقیما از طریق نوترونهایی که در واکنشهای بعدی تولید میشوند. برای نابود کردن بافتهای سرطانی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. پروتونها ، بخش اصلی پروتونهای کیهانی را تشکیل میدهند. پروتونهای با انرژی بسیار زیاد ، وقتی که وارد لایه بالایی جو میشوند، سرانجام در برخورد با هستهها ، رگباری ذرهای پدید میآورند که چون به زمین میرسند بطور تجربی قابل آشکار سازی هستند.
بهزاد
http://arakchem.blogfa.com
http://arakchem.blogfa.com
همچنین مشاهده کنید
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
خرید میز و صندلی اداری
خرید بلیط هواپیما
گیت کنترل تردد
طالبان رئیسی ابراهیم رئیسی توماج صالحی حجاب گشت ارشاد سریلانکا رهبر انقلاب کارگران پاکستان مجلس شورای اسلامی دولت
آتش سوزی کنکور سیل هواشناسی تهران سازمان سنجش شهرداری تهران پلیس سلامت فراجا قتل زنان
قیمت خودرو خودرو بازنشستگان قیمت دلار دلار قیمت طلا بازار خودرو ایران خودرو بانک مرکزی ارز قیمت سکه مسکن
هوش مصنوعی مهران مدیری تلویزیون فیلم سحر دولتشاهی سینمای ایران کتاب بازیگر تئاتر شعر سینما
کنکور ۱۴۰۳
اسرائیل غزه آمریکا رژیم صهیونیستی فلسطین جنگ غزه روسیه حماس اوکراین طوفان الاقصی اتحادیه اروپا ترکیه
فوتبال پرسپولیس استقلال بارسلونا بازی ژاوی باشگاه استقلال باشگاه پرسپولیس فوتسال تراکتور لیگ برتر انگلیس تیم ملی فوتسال ایران
تیک تاک همراه اول بنیاد ملی نخبگان فیلترینگ ناسا وزیر ارتباطات تبلیغات اپل نخبگان
مالاریا سلامت روان کاهش وزن استرس داروخانه پیری دوش گرفتن