- Wat is een proton?
- Ontdekking van het proton
- Eigenschappen en kenmerken van het proton
- nucleonen
- Atoomgetal
We leggen uit wat protonen zijn, hoe ze zijn ontdekt, hun eigenschappen en kenmerken. En wat zijn nucleonen.
Wat is een proton?
Het proton is een soortsubatomair deeltje, dat wil zeggen, een van de minimale deeltjes waaruit het atoom bestaat. Het behoort tot de fermionfamilie en is begiftigd met:elektrische lading positief.
Al dematerie is gemaakt vanatomen, en deze zijn op hun beurt in wezen samengesteld uit drie soorten deeltjes die zijn begiftigd met verschillende elektrische lading: elektronen (negatieve lading), deneutronen (neutrale lading) en protonen (positieve lading).
Lange tijd werd gedacht dat het proton een fundamenteel type deeltje was, dat wil zeggen dat het niet kon worden verdeeld. Tegenwoordig is er echter sterk bewijs dat het is samengesteld uit: quarks.
Het proton is in ieder geval een stabiel subatomair deeltje. In tegenstelling tot het elektron, dat rond de kern van het atoom draait, bevinden zich protonen in de atoomkern samen met neutronen, die het grootste deel van de atoommassa bijdragen.
Ontdekking van het proton
Protonen werden in 1918 ontdekt door Ernest Rutherford (1871-1937), een Britse scheikundige en natuurkundige. Te midden van experimenten met gas- van stikstof merkte Rutherford op dat zijn instrumenten de aanwezigheid van waterstofkernen detecteerden door alfadeeltjes op het gas af te vuren.
Hij concludeerde dat deze kernen fundamentele materiedeeltjes moeten zijn, zonder op dat moment te weten dat juist de kern van het waterstofatoom één enkel deeltje bevat: een proton. Zo werd besloten om waterstof te voorzien van de atoomnummer 1.
Het is echter bekend uit eerdere wetenschappelijke ervaringen die tot deze ontdekking hebben geleid. Zo vond de Duitse natuurkundige Eugene Goldstein (1850-1930) in 1886 door experimenten met kathodestralen positieve ionen in het atoom.
Bovendien had de Brit J.J. Thompson (1856-1940) al elektronen ontdekt en hun negatieve lading, dat wil zeggen dat er een ander type deeltje met tegengestelde lading in het atoom moest zijn.
Eigenschappen en kenmerken van het proton
Protonen zijn stabiele composietdeeltjes, veel massiever dan een elektron (1836 keer) en begiftigd met een positieve elementaire lading van 1 (1,6 x 10-19 C). Ze zijn samengesteld uit drie elementaire deeltjes of quarks: twee "omhoog"(Boven) en één"omlaag" (onderstaand). Hun halfwaardetijd is meer dan 1035 jaar, vanaf welk punt ze vatbaar zijn voor ontbinding.
Protonen hebben, net als andere subatomaire deeltjes, hun eigen spin, dat wil zeggen een intrinsiek en onveranderlijk impulsmoment, in dit geval ½. Deze eigenschap is bijzonder nuttig voor nucleaire magnetische resonantie en andere moderne technologische toepassingen.
nucleonen
Omdat ze normaal in de atoomkern worden aangetroffen, staan protonen en neutronen bekend als 'nucleonen'. De elektronen daarentegen cirkelen er min of meer verstrooid omheen.
Nucleonen zijn aan elkaar gebonden door sterke kernkrachten, die alleen in bijzonder grote atomen (zoals uranium) kunnen wijken voor andere krachten, zoals elektromagnetisch.
Nucleonen vormen het grootste percentage van de massa- van een atoom en bepalen daarom het verschil tussen a chemish element en de andere: het waterstofatoom heeft bijvoorbeeld slechts één proton in zijn kern, terwijl het heliumatoom twee protonen en één of twee neutronen heeft, afhankelijk van de specifieke isotoop.
Atoomgetal
In het periodiek systeem kan het atoomnummer van elk element worden waargenomen.De atoomnummer (Z) geeft aan hoeveel protonen een type atoom in zijn kern heeft. Elk chemisch element heeft een ander atoomnummer, hoewel het chemische gedrag ervan eerder wordt bepaald door het aantal elektronen datbaan rond zijn kern (die voor een neutraal atoom gelijk is aan het aantal protonen).
Zo heeft chloor (Cl) bijvoorbeeld 17 protonen in zijn kern, zodat het atoomnummer 17 is. Dit aantal varieert nooit, zelfs niet tussen isotopen (versies) van hetzelfde atoom, omdat ze tussen ja alleen verschillen door het aantal van neutronen in zijn kern.