پروتون چیست و از چه تشکیل شده است؟
قطعا تا کنون در اخبار علمی و به ویژه حوزه فیزیک با نام پروتون برخورد کرده اید. شاید برای بسیاری از افراد کاربرد و ماهیت این ذره را نمی شناسند و به همین دلیل در این یادداشت تلاش مردیم تا به بیانی ساده و از منظر علمی به معرفی پروتون بپردازیم. به طور کلی می توان گفت که پروتون و نوترون ذرات درون هسته ای هستند که می توانند توسط نیروی هسته ای به یکدیگر متصل شوند و هسته اتم را تشکیل دهند.
تاریخچه کشف پروتون
در سال 1815 میلادی ویلیام پروت بر پایه تفسیر وزن اتمی، فرضیه ای مطرح کرد که در آن این مساله عنوان شد که همه اتم ها از اتم های هیدروژن تشکیل شده اند. البته زمانی که وزن اتم به طور دقیق تری اندازه گیری شد، این فرصیه نیز رد شد.
در سال 1886 میلادی، اویگن گلدشتاین پرتوهای آندی را کشف کرد و نشان داد که این پرتوها مربوط به ذره هایی با بار مثبت هستند. از آن جهت که این پرتوها دارای نسبت بار با جرم متفاوت هستند، شناسیایی آنها بر خلاف الکترون با بار منفی، به آسانی امکان پذیر نبود.
پس از کشف هسته اتم، آنتونیوس فن در بروک اعلام کرد که مکان هر عنصر در جدول تناوبی، متناظر با بار هسته آن است. در سال 1917 میلادی ارنست رادرفورد ثابت کرد که هسته هیدروژن در هسته های دیگر نیز وجود دارد. او در آزمایشی اثراتی از وجود هیدروژن را در ذرات آلفای شلیک شده در هوا (که بیشتر آن نیتروژن است) نشان داد. رادرفورد پس از آن آزمایش را با نیتروژن خالص تکرار کرد و دید که اثرات بیشتر شده اند. او چنین نتیجه گرفت که این ذره های هیدروژن تنها می توانند از نیتروژن آمده باشند و بنابراین نیتروژن باید محتوای هسته هیدروژن باشد.
رادرفورد معتقد بود که هیدروژن ساده ترین و سبک ترین عنصر بوده و بر اساس فرضیه پروت هیدروژن واحد سازنده همه عناصر است بنابراین نام این واحد سازنده بنیادی جدید را پروتون گذاشت. پروتون از واژه ای یونانی به معنی نخستین مشتق شده است. می توان گفت، اتم هیدروژن از یک الکترون و یک پروتون تشکیل شده است و هسته اتم دیگر عناصر دارای پروتون ها و نوترون هایی هستند که با برهمکنشی قوی در قید یکدیگرند. جرم پروتون 1.6726X10-27 Kgبوده که می توان گفت 1836 برابر جرم الکترون است. بار الکتریکی این ذره بر خلاف الکترون، مثبت بوده اما از لحاظ مقدار با آن مساوی است. قابل توجه است که برای مطالعه ساختار درونی پروتون و تولید ذرات جدید، پروتون را تا انرژی حدود Mev 106 شتاب می دهند تا با الکترون ها، پروتون ها یا هسته ها برخورد کند. پروتون های شتابدار ممکن است به طور مستقیم در واکنش های بعدی از طریق نوترون ها تولید شوند. علاوه بر آن پروتون ها برای از بین بردن بافت های سرطانی نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
فاطمه کردی
No tags for this post.
