Artikulu hau "Kalitatezko 1.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da

Protoi

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search

Protoi
Proton quark structure.svg
Protoiaren quark-egitura. Quark bakoitzaren kolore-karga ausazkoa da, baina hiru koloreek presente egon behar dute. Quarken arteko indarrak gluoiek kudeatzen dituzte.
Sailkapena Barioia[1]
Konposaketa 2 u quark, d quark 1
Estatistika Fermionikoa
Elkarreraginak grabitazioa, elektromagnetiko, elkarrekintza ahula, elkarrekintza bortitza
Ikurra p, p+, N+
Antipartikula Antiprotoia
Teorizatua William Prout (1815)
Aurkitua Ernest Rutherford (1917–1919, izen ematea, 1920)
Masa inbariantea

1.672621777(74)×10−27 kg[2]
938.272046(21) MeV/c2[2]

1.007276466812(90) u[2]
Bataz besteko bizitza >2.1×1029 urte (egonkorra)[3]
Karga elektrikoa +1 e
1.602176565(35)×10−19 C[2]
Kargaren erradioa 0.8775(51) fm[2]
Dipolo elektrikoaren momentua <5.4×10−24 e·cm
Polarizagarritasun elektrikoa 1.20(6)×10−3 fm3
Momentu magnetikoa

1.410606743(33)×10−26 J·T−1[2]
1.521032210(12)×10−3 μB[2]

2.792847356(23) μN[2]
Polarizagarritasun magnetikoa 1.9(5)×10−4 fm3
Espina 12
Isoespina 12
Paritatea +1
Kondentsatua I(JP) = 12(12+)

Protoia (grezieratik proton = lehena) nukleoko partikula subatomikoa da, karga elektriko positiboa duena. Haren karga oinarrizko karga-unitatea da: 1,602×10−19C.

Atomo batek bere nukleoan duen protoi kopuruari zenbaki atomiko deritzo. Zenbaki atomikoa elementu kimikoa determinatzen duen balioa da, elementu horren ezaugarri fisiko-kimiko asko baldintzatzen dituena. Taula periodikoan zenbaki atomikoaren arabera sailkatzen dira elementu kimikoak[4].

Karga elektriko bera dutenez, protoiek elkar aldaratzen dute. Haatik, multzokaturik ager daitezke, indar nuklear sendoak direla eta. Distantzia txikietara, indar nuklear bortitzaren erakarpena handiagoa da aldarapen elektrostatikoa baino; hori dela eta, protoiak trinkotu egiten dira, sakabanatu beharrean[5].

Historia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Hidrogenoaren antzeko egitura duen partikularen kontzeptua denbora luzez garatu zen. 1815ean William Prout-ek atomo guztiak hidrogeno atomoz ("protyles" zeritzenak) osatuta daudela proposatu zuen, pisu atomikoaren interpretazio sinplista batean oinarrituta. Hipotesi hori baztertu egin zen pisu atomikoen balio zehatzagoak kalkulatu zirenean.

1886an, Eugene Goldstein-ek karga positibodun ioiez osatutako izpi katodikoak aurkitu zituen, eta honakoa proposatu zuen, Thomson-ek elektroia aurkitu ostean: atomoa elektrikoki neutroa denez, elektroiaren karga negatiboa konpentsatzeko, karga positiboa ere izan behar da atomoaren baitan. Izpi anodikoak erabiliz, kargaren eta masaren arteko arrazoia kalkulatu ahal izan zuen. Halaber, ikusi ahal izan zuen arrazoi horren balioa aldatzen zela izpi katodikoen hodian sarturiko gas motaren arabera. Ondorioz, elektroiak ez bezala, ioi horiek ezin dira partikula bakar batekin (protoiarekin) erlazionatu.

Ernest Rutherford hartu ohi da protoiaren aurkitzailetzat. 1918an, Rutherford-ek honako esperimentu hau egin zuen: urrezko xafla mehe bati alfa partikulez eraso zion. Fisikariak espero zuen alfa partikulek desbideraketa txiki bat izango zutela urrezko atomoen artetik igarotzean, Thomson-en eredu atomikoak aurresaten zuen bezala, baina esperimentuak erakutsi zuen alfa partikula gutxi batzuk 180º desbideratuta irteten zirela; hau da, jaurtitzen ziren norabide berean higitzen ziren, baina aurkako noranzkoan: alfa partikulek errebotatu egiten zuten. Rutherford-ek pentsatu zuen karga positiboa atomoan oso kontzentraturik zegoelako errebotatzen zutela partikulek[6].

Atomoen egitura[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Protoiei eta neutroiei nukleoi deritze. Nukleoi horiek indar nuklearraren bidez loturik daude, atomoaren nukleoa osatuz. Nukleoaren egitura sinpleena hidrogeno atomoaren protio isotopoa (1H) da, zeina protoi bakarrez osatua dagoen. Hidrogenoaren beste bi isotopo deuterioa eta tritioa dira[7]. Deuterioa elkarri loturik dauden protoi batez eta neutroi batez eraturik dago; tritioa, aldiz, protoi batez eta bi neutroiz. Gainerako atomoen nukleoak bi protoik edo gehiagok eta zenbait neutroik osatzen dute.

Protoia partikulen fisikan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Protoiak ez dira oinarrizko partikulak, baizik eta spina duten hiru partikula oinarrizkok osatzen dituzte: bi u quark (up) eta d quark (down) bat, zeinak indar nuklear bortitzaren bidez loturik dauden. spina duten partikulak direnez, fermioiak dira: (spin erdiosoa duten partikulak)[8].

Antiprotoia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Protoiaren antipartikulari antiprotoia deritzo. Protoi negatibo izenez ezagutzen da.

Egonkortasuna[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Protoi askea partikula egonkorra da, eta oraindik ez da esperimentalki haren desintegrazioa behatu. Hala ere, eredu estandarrak bizitza-denbora finitua duela aurresaten du, eta haren bizitza-denbora eta urte bitartekoa dela uste da[9][10][11].

Bestalde, protoiak neutroi bihur daitezke, alderantzizko beta desintegrazio edo elektroi-harrapaketa deritzon prozesuaren bidez; neutroi-izarren sorreran gertatzen den bezalaxe. Gertaera hori ez da espontaneoa, energia xurgatzen baitu sistemak. Bestalde, prozesua itzulgarria denez, aurkako prozesua ere gerta daiteke, espontaneoki. Beta desintegrazio deritzo, eta haren batez besteko bizitza 15 minutu ingurukoa da[12].

Erreferentzia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. (Ingelesez)  Amsler, C.; Doser, M.; Antonelli, M.; Asner, D.M.; Babu, K.S.; Baer, H.; Band, H.R.; Barnett, R.M. et al. (2008-09) «Review of Particle Physics» Physics Letters B (1-5): 1–6 doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018 ISSN 0370-2693 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  2. a b c d e f g h Mohr, P.J.; Taylor, B.N. and Newell, D.B. (2011), "The 2010 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants", National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, US.
  3. (Ingelesez)  Buccella, F.; Miele, G.; Rosa, L.; Santorelli, P.; Tuzi, T. (1989-12) «An upper limit for the proton lifetime in SO(10)» Physics Letters B (1-2): 178–182 doi:10.1016/0370-2693(89)90637-0 ISSN 0370-2693 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  4.   R., Scerri, Eric (2007) The periodic table : its story and its significance Oxford University Press ISBN 9780195345674 PMC 122340314 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  5.   N., Cottingham, W. (2001) An introduction to nuclear physics (2nd ed. argitaraldia) Cambridge University Press ISBN 0511040466 PMC 56761496 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  6.   1932-2011., Dahl, Per F., (1997) Flash of the cathode rays : a history of J.J. Thomson's electron Institute of Physics Pub ISBN 0585208530 PMC 44959463 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  7.   S., Rigden, John (2002) Hydrogen : the essential element Harvard University Press ISBN 0674007387 PMC 48256825 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  8. (Ingelesez)  Eichten, Estia J.; Lane, Kenneth D.; Peskin, Michael E. (1983-03-14) «New Tests for Quark and Lepton Substructure» Physical Review Letters (11): 811–814 doi:10.1103/PhysRevLett.50.811 ISSN 0031-9007 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  9. (Ingelesez)  Buccella, F.; Miele, G.; Rosa, L.; Santorelli, P.; Tuzi, T. (1989-12) «An upper limit for the proton lifetime in SO(10)» Physics Letters B (1-2): 178–182 doi:10.1016/0370-2693(89)90637-0 ISSN 0370-2693 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  10. (Ingelesez)  Lee, Dae-Gyu; Mohapatra, R. N.; Parida, M. K.; Rani, Merostar (1995-01-01) «Predictions for the proton lifetime in minimal nonsupersymmetric SO(10) models: An update» Physical Review D (1): 229–235 doi:10.1103/PhysRevD.51.229 ISSN 0556-2821 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  11.   «東京大学宇宙線研究所付属神岡宇宙素粒子研究施設» www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .
  12. (Ingelesez)  Ahmed, S. N.; Anthony, A. E.; Beier, E. W.; Bellerive, A.; Biller, S. D.; Boger, J.; Boulay, M. G.; Bowler, M. G. et al. (2004-03-10) «Constraints on Nucleon Decay via Invisible Modes from the Sudbury Neutrino Observatory» Physical Review Letters (10) doi:10.1103/PhysRevLett.92.102004 ISSN 0031-9007 . Noiz kontsultatua: 2018-11-21 .

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]