Prooton

See artikkel vajab toimetamist. Palun aita artiklit toimetada. (Kuidas ja millal see märkus eemaldada?)

Prooton on subatomaarne osake, mis koosneb kvarkidest ja gluuonist, mis moodustavad liitosakese, hadroni. Prooton on positiivse elektrilaenguga (1e ehk 1,602 × 10⁻¹⁹ C) barüon (barüonlaenguga 1). Prooton on fermion (kõigi fermionide spinn on 1/2).

Prootonid ja neutronid (ühise nimetajaga nukleonid) moodustavad koos aatomituuma. Prootonite arv aatomituumas määrab ära keemilise elemendi. Sama prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga aatomid on üksteise isotoobid.

Kergeima keemilise elemendi – vesiniku – tuum on üksik prooton (selles tuumas ei ole neutroneid). Neutron või neutronid on aga vesiniku isotoopide tuumades. Deuteeriumi tuumas 1 neutron ja triitiumi tuumas 2 neutronit. Keemias mõistetakse prootonit kui vesiniku positiivset iooni, mida tähistatakse H⁺.

Prootoni seisumass on 938,272309(28) MeV/c² ehk 1,0073 amü ehk 1,6726 × 10⁻²⁷ kilogrammi ning läbimõõt umbes 1,5×10⁻¹⁵m (ehk 1,5 fm). Prooton on liitosake, mis koosneb kahest u-kvargist ja ühest d-kvargist, mis igaüks kannavad erinevat värvilaengut. Kvarke hoiab prootonis koos erinevate värvilaengutega osakeste vahel toimiv tugev vastasmõju. Prootoni enda summaarne värvilaeng on 0 (neutraalne).

Prooton on stabiilne elementaarosake elueaga üle 1,9 × 10²⁹ aastat. Selle põhjuseks on barüonlaengu jäävuse seadus. Prooton (barüonlaenguga 1) on kõige kergem barüon.

Prooton saab muutuda neutroniks elektronhaarde teel, mille puhul raskemaks osakeseks muutumiseks vajalik lisaenergia saadakse elektronilt.

${\displaystyle {\hbox{p}}+{\hbox{e}}^{-}\to {\hbox{n}}+{\nu }_{\mathrm {e} }}$

Tuuma sees võib prooton muutuda neutroniks ka beetalagunemise teel, mis toimub tänu nõrgale vastastikmõjule. Selline protsess saab toimuda ainult seetõttu, et prooton saab muutumiseks vajaliku lisaenergia tänu tuuma seoseenergia vähenemisele.

${\displaystyle {\hbox{p}}\to {\hbox{n}}+{\hbox{e}}^{+}+{\nu }_{\mathrm {e} }}$

Beetalagunemine toimub ebastabiilsetes aatomituumades. Kui tuumas on neutroneid vähem kui stabiilses tuumas, siis muutub prooton neutroniks. Kui tuumas on neutroneid rohkem kui stabiilses tuumas, siis muutub neutron prootoniks.

${\displaystyle {\hbox{n}}\to {\hbox{p}}+{\hbox{e}}^{-}+{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}$