פרוטונים הם אבני בנייה תת-אטומיות

מהו פרוטון?

פרוטון הוא הגרעין של אטום מימן, שהוא פרוטון בודד המוקף באלקטרון אחד. כחלק ה"טעון חיובי" של H, הפרוטון הוא הגרעין של החלקיקים הטעונים של האטום. לפרוטונים יש מטען חיובי. הם חלקיקים תת-אטומיים, כלומר הם קטנים יותר מאטומים. פרוטונים טעונים חיובית, כלומר יש להם עודף של פרוטונים בגרעינים שלהם. הם גם ניטרליים בסך הכל מכיוון שהם מוקפים במספר שווה של אלקטרונים בעלי מטען שלילי. מכיוון שהפרוטונים נושאים מטען חיובי, הם דוחים זה את זה כאשר הם מגיעים למרחק מסוים זה מזה. כוחו של כוח הדחייה הזה נקרא "כוח הדחייה של פרוטון-פרוטון".

מטען ומסה של פרוטון

לפרוטון יש מטען חיובי, כלומר יש לו עודף של פרוטונים בגרעין שלו. מספר הפרוטונים בגרעין נקרא המספר האטומי. לפרוטון יש מספר אטומי של אחד, כלומר יש לו פרוטון אחד בגרעין שלו. לפרוטון יש מסה של כ-1 יחידת מסה אטומית (AMU). AMU הוא 12 מהמסה של אטום של פחמן-12, שהוא סוג של אטום שמדענים משתמשים בו כסטנדרט להשוואה. הפרוטון הוא חלקיק החומר הקטן ביותר שיכול להתקיים באופן עצמאי כחלקיק בודד.

מה עושה פרוטון?

פרוטון הוא אחד משני החלקיקים התת-אטומיים (השני הוא אלקטרון) הכלולים באטום של מימן, היסוד הפשוט ביותר ביקום. מימן הוא גם היסוד הנפוץ ביותר ביקום. פרוטונים ואלקטרונים קשורים זה לזה על ידי הכוח הגרעיני החזק ליצירת אטומי מימן. הכוח הגרעיני החזק הוא אחד מארבעת כוחות היסוד של היקום. הפרוטון הוא החלקיק הטעון חיובי בגרעין של אטום מימן. לפרוטונים יש מטען חיובי. פרוטונים הם גם ניטרליים בסך הכל מכיוון שהם מוקפים במספר שווה של אלקטרונים בעלי מטען שלילי. הפרוטונים באטומי מימן מוחזקים יחד על ידי כוח אלקטרומגנטי, אחד מארבעת כוחות היסוד של הטבע. אם אטום מימן מאבד או מקבל אלקטרון, הוא הופך לאטום אחר. מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום. לעתים קרובות הוא מצוטט כדלק של כוכבים. השמש מופעלת על ידי היתוך גרעיני של מימן, כאשר גרעיני מימן (שכל אחד מהם מכיל שני פרוטונים) מתמזגים ויוצרים גרעיני הליום (שכל אחד מהם מכיל שני פרוטונים ושני אלקטרונים).

פרוטונים ואטומים

כל האטומים מורכבים משלושה דברים: פרוטונים, אלקטרונים ונויטרונים. פרוטונים וניוטרונים מרכיבים את הגרעין של אטום, בעוד אלקטרונים מקיפים את החוץ. באטום הפשוט ביותר, מימן, הגרעין מורכב מפרוטון בודד, בעוד אלקטרונים נמצאים מחוץ לגרעין באורביטלים בעלי פרוטון בודד. פרוטונים טעונים חיובית, כלומר יש להם עודף של פרוטונים בגרעין שלהם. הם גם ניטרליים בסך הכל מכיוון שהם מוקפים במספר שווה של אלקטרונים בעלי מטען שלילי. הפרוטונים באטומי מימן מוחזקים יחד על ידי כוח אלקטרומגנטי, אחד מארבעת כוחות היסוד של הטבע. אם אטום מימן מאבד או מקבל אלקטרון, הוא הופך לאטום אחר. מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום. לעתים קרובות הוא מצוטט כדלק של כוכבים. השמש מופעלת על ידי היתוך גרעיני של מימן, כאשר גרעיני מימן (שכל אחד מהם מכיל שני פרוטונים) מתמזגים ויוצרים גרעיני הליום (שכל אחד מהם מכיל שני פרוטונים ושני אלקטרונים).

חשיבות הפרוטונים ביקום

הכוכבים ביקום שלנו מופעלים על ידי היתוך מימן להליום. תהליך זה נשלט על ידי המספר היחסי של פרוטונים ואלקטרונים באטומי מימן. מספר הפרוטונים בהשוואה לאלקטרונים הוא שקובע אם אטום מטען חיובי, מטען שלילי או ניטרלי. משחק הגומלין בין שני המספרים הללו הוא שקובע מה קורה כאשר אטומים מקיימים אינטראקציה. היתוך מימן להליום משחרר אנרגיה שמאירה את הכוכבים ומניעה את התפתחותם. במערכת השמש שלנו, השמש מופעלת על ידי היתוך מימן. השמש היא ברובה מימן ומספר הפרוטונים באטומי המימן בשמש הוא שקובע את קצב תגובת ההיתוך. ככל שהשמש מזדקנת, מספר הפרוטונים באטומי המימן בשמש יקטן באיטיות. זה יגרום להאטה של קצב תגובת ההיתוך, והשמש תהיה קטנה יותר ופחות זוהרת.

מילים אחרונות

הפרוטון הוא גרעין המימן. זהו אחד משני החלקיקים התת-אטומיים הכלולים באטום של מימן. לפרוטונים יש מטען חיובי. הם גם ניטרליים בסך הכל מכיוון שהם מוקפים במספר שווה של אלקטרונים בעלי מטען שלילי. הפרוטון הוא חלקיק החומר הקטן ביותר שיכול להתקיים באופן עצמאי כחלקיק בודד. הכוכבים ביקום שלנו מופעלים על ידי היתוך מימן להליום. תהליך זה נשלט על ידי המספר היחסי של פרוטונים ואלקטרונים במימן אטומים.