Alle materie bestaat uit elementen.Maar waarom is alles om ons heen zo anders? Het antwoord heeft te maken met kleine deeltjes. Ze worden protonen genoemd. In tegenstelling tot elektronen, die een negatieve lading hebben, hebben deze elementaire deeltjes een positieve lading. Wat zijn deze deeltjes en hoe werken ze?
Protonen zijn overal
Welk elementair deeltje heeft een positievein rekening brengen? Alles wat kan worden aangeraakt, gezien en gevoeld, bestaat uit atomen, de kleinste bouwstenen waaruit vaste stoffen, vloeistoffen en gassen bestaan. Ze zijn te klein om beter te bekijken, maar ze vormen dingen zoals je computer, het water dat je drinkt en zelfs de lucht die je inademt. Er zijn veel soorten atomen, waaronder zuurstof, stikstof en ijzer. Elk van deze typen worden elementen genoemd.
Alle atomen zijn uniek
Atomen lijken erg op elkaar, maar verschillende aantallenprotonen maakt ze tot een uniek type element. Zuurstofatomen hebben bijvoorbeeld 8 protonen, waterstofatomen hebben er maar 1 en goudatomen hebben 79. Je kunt veel over een atoom vertellen door simpelweg de protonen te tellen. Deze elementaire deeltjes zitten in de kern zelf. Oorspronkelijk werd gedacht dat ze een fundamenteel deeltje waren, maar recent onderzoek heeft aangetoond dat protonen bestaan uit kleinere ingrediënten - quarks.
Wat is een proton?
Welk elementair deeltje heeft een positievein rekening brengen? Dit is een proton. Dit is de naam van het subatomaire deeltje dat zich in de kern van elk atoom bevindt. In feite is het aantal protonen in elk atoom het atoomnummer. Tot voor kort werd het als een fundamenteel deeltje beschouwd. Nieuwe technologieën hebben echter geleid tot de ontdekking dat het proton bestaat uit kleinere deeltjes die quarks worden genoemd. Quark is een fundamenteel materiedeeltje dat pas recentelijk is ontdekt.
Een elementair deeltje met een positief puntlading wordt een proton genoemd. Deze elementen kunnen worden gevormd als gevolg van het verschijnen van onstabiele neutronen. Na ongeveer 900 seconden zal het neutron dat van de kern terugkaatst, vervallen in andere elementaire deeltjes van het atoom: een proton, een elektron en een antineutrino.
Subatomaire deeltjes: locatie en lading
Elementen worden gekenmerkt door hun atomaireeen structuur bestaande uit subatomaire elementaire deeltjes: protonen, neutronen en elektronen. De eerste twee groepen bevinden zich in de kern (midden) van het atoom en hebben de massa van een eenheid van atomaire massa. De elektronen bevinden zich buiten de kern, in zones die "schillen" worden genoemd. Ze wegen bijna niets. Bij het berekenen van de atomaire massa wordt alleen aandacht besteed aan protonen en neutronen. De massa van een atoom is hun som.
Samenvattend de atomaire massa van alle atomen in een molecuul,je kunt het molecuulgewicht schatten, dat wordt uitgedrukt in eenheden van atomaire massa (zogenaamde dalton). Elk van de zware deeltjes (neutron, proton) weegt één atomaire massa, dus het helium (He) atoom, dat twee protonen, twee neutronen en twee elektronen heeft, weegt ongeveer vier atomaire massa-eenheden (twee protonen plus twee neutronen). Naast locatie en massa heeft elk subatomair deeltje een eigenschap die 'lading' wordt genoemd. Het kan "positief" of "negatief" zijn.
Elementen met dezelfde lading hebben de neiging om te reflecterenelkaar, en objecten met tegengestelde ladingen hebben de neiging elkaar aan te trekken. Welk elementair deeltje heeft een positieve lading? Dit is een proton. Neutronen hebben helemaal geen lading, wat de kern een algehele positieve lading geeft. Elk elektron heeft een negatieve lading, die in sterkte gelijk is aan de positieve lading van een proton. De elektronen en protonen van de kern worden tot elkaar aangetrokken, en dit is de kracht die het atoom bij elkaar houdt, vergelijkbaar met de zwaartekracht die de maan in een baan om de aarde houdt.
Stabiel subatomair deeltje
Welk elementair deeltje heeft een positieve lading? Het antwoord is bekend: het proton. Bovendien is het in grootte gelijk aan de eenheid van de elektronenlading. De massa in rust is echter 1,67262 x 10-27 kg, dat is 1836 keer de massa van een elektron.Protonen vormen samen met elektrisch neutrale deeltjes die neutronen worden genoemd alle atoomkernen behalve waterstof. Elke kern van een bepaald chemisch element heeft hetzelfde aantal protonen. Het atoomnummer van dit element bepaalt zijn positie in het periodiek systeem.
Ontdekking van het proton
Een elementair deeltje met een positief puntlading is een proton, waarvan de ontdekking teruggaat tot de vroegste studies van atomaire structuur. Bij het bestuderen van de stromen van geïoniseerde gasvormige atomen en moleculen waaruit elektronen werden verwijderd, werd een positief deeltje bepaald, gelijk in massa aan een waterstofatoom. Ernest Rutherford (1919) toonde aan dat stikstof, wanneer het wordt gebombardeerd met alfadeeltjes, wat lijkt op waterstof uit te werpen. In 1920 isoleerde hij een elementair deeltje uit waterstofkernen en noemde het een proton.
Onderzoek naar hoogenergetische deeltjesfysica inhet einde van de twintigste eeuw verbeterde het structurele begrip van de aard van het proton binnen een groep subatomaire deeltjes. Er is aangetoond dat protonen en neutronen bestaan uit kleinere deeltjes en geclassificeerd worden als baryonen - deeltjes die bestaan uit drie elementaire eenheden van materie die bekend staan als quarks.
Subatomair deeltje: op weg naar een grote verenigde theorie
Een atoom is een klein onderdeel van materie, datvertegenwoordigt een specifiek item. Een tijdlang werd aangenomen dat hij het kleinste stukje materie was dat er maar kon bestaan. Maar aan het einde van de 19e eeuw en het begin van de 20e eeuw ontdekten wetenschappers dat atomen bestaan uit bepaalde subatomaire deeltjes, en dat, ongeacht welk element, diezelfde subatomaire deeltjes een atoom vormen. Het aantal verschillende subatomaire deeltjes is het enige dat verandert.
Wetenschappers erkennen nu dat er veel subatomair zijndeeltjes. Maar om succesvol te zijn in de chemie, heb je eigenlijk maar drie fundamentele zaken nodig: protonen, neutronen en elektronen. Materie kan op twee manieren elektrisch worden opgeladen: positief of negatief.
Als een elementair deeltje met een positieflading gebeld? Het antwoord is simpel: het proton is het die één eenheid positieve lading draagt. En door de aanwezigheid van negatief geladen elektronen is het atoom zelf neutraal. Soms kunnen sommige atomen elektronen winnen of verliezen en lading krijgen. In dit geval worden ze meestal ionen genoemd.
Elementaire deeltjes van het atoom: een geordend systeem
Het atoom heeft een systematisch en ordelijkeen structuur die zorgt voor stabiliteit en verantwoordelijk is voor allerlei eigenschappen van materie. De studie van deze subatomaire deeltjes begon meer dan honderd jaar geleden, en inmiddels weten we er al veel over. Wetenschappers hebben ontdekt dat het grootste deel van het atoom leeg is en dunbevolkt met "elektronen". Het zijn negatief geladen lichtdeeltjes die rond het centrale zware deel draaien, dat 99,99% van de totale massa van het atoom uitmaakt. Het was gemakkelijker om de aard van elektronen te achterhalen, maar na talloze ingenieuze onderzoeken werd bekend dat de kern positieve protonen en neutrale neutronen bevat.
Elke eenheid in het universum bestaat uit atomen
De sleutel tot het begrijpen van de meeste eigenschappen van materieis dat elke eenheid in ons universum uit atomen bestaat. Er zijn 92 natuurlijke soorten atomen en ze vormen moleculen, verbindingen en andere soorten stoffen om een complexe wereld om ons heen te creëren. Hoewel de naam "atoom" is afgeleid van het Griekse woord átomos, wat "ondeelbaar" betekent, heeft de moderne fysica aangetoond dat het niet de ultieme bouwsteen van materie is en inderdaad "deelbaar" is in subatomaire deeltjes. Het zijn de echte fundamentele entiteiten waaruit de hele wereld bestaat.
