All materie er bygd opp av elementer. Men hvorfor er alt rundt oss så annerledes? Svaret har å gjøre med bittesmå partikler. De kalles protoner. I motsetning til elektroner, som har en negativ ladning, har disse elementærpartiklene en positiv ladning. Hva er disse partiklene og hvordan fungerer de?
Protoner over alt
Hvilken elementærpartikkel har positiv ladning? Alt som kan tas på, ses og føles består av atomer, de minste byggesteinene som utgjør faste stoffer, væsker og gasser. De er for små til å se nærmere på, men de utgjør ting som datamaskinen din, vannet du drikker og til og med luften du puster inn. Det finnes mange typer atomer, inkludert oksygen, nitrogen og jern. Hver av disse typene kalles elementer.
Noen av dem er gasser (oksygen). Nikkelelementet er sølvfarget. Det er andreegenskaper som skiller disse bittesmå partiklene fra hverandre. Hva er det egentlig som gjør disse elementene forskjellige? Svaret er enkelt: atomene deres har forskjellig antall protoner. Denne elementærpartikkelen har en positiv ladning og befinner seg inne i sentrum av atomet.
Alle atomer er unike
Atomer er veldig like, men det forskjellige antallet protoner gjør dem til en unik type element. For eksempel har oksygenatomer 8 protoner, hydrogenatomer har bare 1, og gullatomer har 79. Du kan fortelle mye om et atom bare ved å telle protonene. Disse elementærpartiklene befinner seg i selve kjernen. Opprinnelig antatt å være en fundamental partikkel, men nyere studier har vist at protoner består av mindre ingredienser k alt kvarker.
Hva er et proton?
Hvilken elementærpartikkel har positiv ladning? Dette er et proton. Dette er navnet på den subatomære partikkelen som er i kjernen til hvert atom. Faktisk er antallet protoner i hvert atom atomnummeret. Inntil nylig ble det ansett som en grunnleggende partikkel. Nye teknologier har imidlertid ført til oppdagelsen av at protonet består av mindre partikler k alt kvarker. Kvarken er en grunnleggende materiepartikkel som først nylig er blitt oppdaget.
Hvor kommer protoner fra?
En elementær partikkel med positiv ladning,k alt et proton. Disse elementene kan dannes som et resultat av utseendet til ustabile nøytroner. Etter omtrent 900 sekunder vil nøytronet som spretter av kjernen forfalle til andre elementære partikler i atomet: et proton, et elektron og et antinøytrino.
I motsetning til nøytronet er det frie protonet stabilt. Når frie protoner interagerer med hverandre, danner de hydrogenmolekyler. Solen vår, som de fleste andre stjerner i universet, er for det meste hydrogen. Et proton er den minste elementærpartikkelen som har en ladning på +1. Et elektron har en ladning på -1, mens et nøytron ikke har noen ladning i det hele tatt.
Subatomære partikler: plassering og ladning
Elementer er karakterisert ved deres atomstruktur, bestående av subatomære elementarpartikler: protoner, nøytroner og elektroner. De to første gruppene er lokalisert i kjernen (sentrum) av atomet og har en masse på én atommasse. Elektronene befinner seg utenfor kjernen, i soner som kalles "skall". De veier nesten ingenting. Ved beregning av atommasse er det kun oppmerksomhet på protoner og nøytroner. Massen til et atom er summen deres.
Ved å summere atommassen til alle atomene i et molekyl kan man estimere molekylmassen, som uttrykkes i enheter av atommasse (k alt d alton). Hver av de tunge partiklene (nøytron, proton) veier én atommasse, så heliumatomet (He), somhar to protoner, to nøytroner og to elektroner, veier omtrent fire atommasseenheter (to protoner pluss to nøytroner). I tillegg til plassering og masse har hver subatomære partikkel en egenskap som kalles "ladning". Den kan være "positiv" eller "negativ".
Elementer med samme ladning har en tendens til å reflektere hverandre, mens objekter med motsatt ladning har en tendens til å tiltrekke hverandre. Hvilken elementærpartikkel har positiv ladning? Dette er et proton. Nøytroner har ingen ladning i det hele tatt, noe som gir kjernen en samlet positiv ladning. Hvert elektron har en negativ ladning, som er lik i styrke som den positive ladningen til et proton. Elektronene og protonene i kjernen tiltrekkes av hverandre, og dette er kraften som holder atomet sammen, lik tyngdekraften som holder Månen i bane rundt jorden.
Stabil subatomær partikkel
Hvilken elementærpartikkel har positiv ladning? Svaret er kjent: proton. I tillegg er den lik enhetsladningen til elektronet. Imidlertid er massen i hvile 1,67262 × 10-27 kg, som er 1836 ganger massen til et elektron. Protoner, sammen med elektrisk nøytrale partikler k alt nøytroner, utgjør alle atomkjerner bortsett fra hydrogen. Hver kjerne i et gitt kjemisk grunnstoff har samme antall protoner. Atomnummeret til dette grunnstoffet bestemmer dets posisjon i det periodiske systemet.
Oppdagelse av protonet
En elementær partikkel med positiv ladning er protonet, oppdagelsen av dette dateres tilbake til de tidligste studiene av atomstruktur. Når man studerer strømmene av ioniserte gassformige atomer og molekyler, hvorfra elektroner ble fjernet, ble en positiv partikkel bestemt, lik i massen til et hydrogenatom. Ernest Rutherford (1919) viste at nitrogen, når det bombarderes med alfapartikler, avgir det som ser ut til å være hydrogen. I 1920 isolerte han en elementær partikkel fra hydrogenkjerner, og k alte den et proton.
Høyenergipartikkelfysikkforskning på slutten av 1900-tallet forbedret den strukturelle forståelsen av protonets natur innenfor en gruppe subatomære partikler. Det har vist seg at protoner og nøytroner består av mindre partikler og er klassifisert som baryoner - partikler som består av tre elementære enheter av materie kjent som kvarker.
Subatomær partikkel: mot en storslått enhetlig teori
Atom er et lite stykke materie, som er et spesifikt element. I noen tid trodde man at det var den minste materiebiten som kunne eksistere. Men på slutten av 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet oppdaget forskere at atomer består av visse subatomære partikler, og at uansett hvilket grunnstoff, utgjør de samme subatomære partiklene et atom. Antallet forskjellige subatomære partikler er det eneste som endres.
Forskere erkjenner nå at det er mange subatomære partikler. Men for å lykkes i kjemi trenger du egentlig bare å forholde deg til de tre viktigste: protoner, nøytroner og elektroner. Materie kan lades elektrisk på én av to måter: positiv eller negativ.
Hva kalles en elementarpartikkel med positiv ladning? Svaret er enkelt: et proton, det er han som bærer en enhet med positiv ladning. Og på grunn av tilstedeværelsen av negativt ladede elektroner, er selve atomet nøytr alt. Noen ganger kan noen atomer få eller miste elektroner og få en ladning. I dette tilfellet kalles de ioner.
Elementære partikler i atomet: et ordnet system
Atomet har en systematisk og ordnet struktur som gir stabilitet og er ansvarlig for alle slags egenskaper ved materie. Studiet av disse subatomære partiklene begynte for over hundre år siden, og nå vet vi allerede mye om dem. forskere har funnet ut at det meste av atomet er tomt og tynt befolket av "elektroner". De er negativt ladede lette partikler som kretser rundt den sentrale tunge delen, som er 99,99 % av atomets totale masse. Det var lettere å finne ut elektronenes natur, men etter en rekke geniale studier ble det kjent at kjernen inkluderer positive protoner og nøytrale nøytroner.
Hver enhet i universet består av atomer
Nøkkelen til å forstå de fleste egenskapene til materie er at hver enhet i universet vårt består av atomer. Det er 92 naturlig forekommende typer atomer, og de danner molekyler, forbindelser og andre typer stoffer for å skape den komplekse verden rundt oss. Selv om navnet "atom" ble avledet fra det greske ordet átomos, som betyr "udelelig", har moderne fysikk vist at det ikke er den endelige byggesteinen til materie og faktisk "deler seg" i subatomære partikler. De er de virkelige grunnleggende enhetene som utgjør hele verden.
