痛风和高尿酸是什么关系？ 痛风患者预防与保养之道
| Proton (p+) | |
|---|---|
 | |
| Obecné vlastnosti | |
| Klasifikace | Hadrony Baryony Nukleony |
| Slo?ení | 2 kvarky u, 1 kvark d |
| Anti?ástice | antiproton |
| Fyzikální vlastnosti | |
| Klidová hmotnost | 938,272 088 16(29)[1] MeV/c2 1,672 621 925 95(52)×10?27[1] kg |
| Elektricky náboj | +1 e 1,602 176 634×10?19 p?esně[1] C |
| Magneticky moment | 2,792 847 344 63(82)[1] μN |
| Dipólovy moment | < 2,1×10?25[2] e·cm |
| Spin | 1?2 ? |
| Izospin | 1?2 |
| St?. doba ?ivota | > 1031 rok?[2] (stabilní) |
| Interakce | elektromagnetická síla, slabá interakce, silná interakce |
| Historie | |
| P?edpově? | William Prout (1815) |
| Objev | Ernest Rutherford (1919) |
Ve fyzice je proton subatomární ?ástice s kladnym elementárním elektrickym nábojem tj. 1,602×10?19 C a klidovou hmotností 938 MeV/c2 (1,67×10?27 kg, odpovídající p?ibli?ně hmotnosti 1836 elektron?). V dosud nejp?esněj?ím mě?ení z r. 2017 byla zji?těna relativní atomová hmotnost[3] protonu 1,007 276 466 583(15)(29), kde první závorka udává statistickou a druhá systematickou chybu ur?ení posledních dvou platnych ?íslic.[4][5] Poloměr protonu je 0,84 femtometru (1 fm = 10?15 m).[6]
V chemii a biochemii je proton ozna?ení pro ion vodíku. Anti?ásticí protonu je antiproton, ktery má stejně veliky náboj opa?ného znaménka.
Nukleony a elektrony
[editovat | editovat zdroj]Proton je spole?ně s neutronem a elektronem základní stavební ?ásticí ve?keré známé hmoty, nebo? je sou?ástí jader v?ech atom? bě?né látky (tedy s vyjimkou pouze některych exotickych atom?, zpravidla krátkodobě existujících pouze v extrémních podmínkách ?í experimentech, které je napodobují). Protony a neutrony se proto ozna?ují spole?nym názvem nukleony.
Protonové ?íslo
[editovat | editovat zdroj]
Jádro nejbě?něj?ího izotopu vodíku je jediny proton. Ostatní atomární jádra se skládají z proton? a neutron? p?itahovanych k sobě zbytkovou silnou jadernou interakcí (hlavní, ?ádově silněj?í silná interakce p?sobí mezi stavebními kvarky protonu ?i neutronu). Protonové ?íslo ur?uje chemické vlastnosti atomu jako chemického prvku, proto?e se mu rovná po?et elektron? v obalu neutrálního atomu.
Stabilní ?ástice
[editovat | editovat zdroj]Proton je podle sou?asnych poznatk? ?ásticí stabilní. Podle některych teorií se v?ak m??e rozpadat s polo?asem rozpadu p?es 1031 rok?. Rozpad protonu nebyl dosud pozorován, stále se prodlu?ující experimentálně zji?těná minimální hodnota st?ední doby ?ivota protonu (τ > 1031 rok? obecně,[2] pro jednotlivé modely a kanály rozpadu a? v ?ádu 1034)[7][8] ji? vylou?ila mnohé z nejjednodu??ích variant teorie velkého sjednocení, zejména pokud se jedná o varianty bez p?edpokladu supersymetrie. Dolní hranice st?ední doby ?ivota, pokud je proton skute?ně nestabilní, m??e byt podle teorií a? v ?ádu 1039 rok?.[9] Pro detekci rozpadu s podobnym polo?asem jsou sou?asná experimentální za?ízení vzhledem k po?tu pozorovanych ?ástic a době jejich sledování nedostate?ná.
Za?azení protonu
[editovat | editovat zdroj]Proton ?adíme mezi baryony, konkrétně baryony N v základním stavu, tedy do nukleon? (spolu s neutronem). Tomu odpovídá i spin (proton je tedy fermion) a izospin (s neutronem tvo?í izospinovy dublet). Jedná se (jako u ka?dého baryonu N) o ?ástici slo?enou, a to ze dvou kvark? u a jednoho kvarku d vázanych silnou interakcí, zprost?edkovanou gluony. To je také d?vodem experimentálně zji?těné fluktuace jeho tvaru (resp. ú?inného pr??ezu).[10] Mě?ení ukazují, ?e kvarky i gluony p?ispívají k celkovému spinu protonu p?ibli?ně po 25% a chybějící p?íspěvek se nazyvá krizí protonového spinu.[11]
Historie
[editovat | editovat zdroj]Proton objevil Ernest Rutherford v r. 1919. Pozoroval, ?e ?ástice alfa vyst?elované do plynného dusíku, se v jeho scintila?ním detektoru jeví stejně jako jádra vodíku. Rutherford ur?il, ?e zdrojem jader vodíku musí byt dusík, a proto musí obsahovat jádra vodíku. Myslel si, ?e jádra vodíku, o nich? věděl, ?e mají atomové ?íslo 1, jsou elementární ?ástice. Proto je pojmenoval proton, dle ?eckého protos, první.
Technologické u?ití
[editovat | editovat zdroj]Protony mají vlastnost spin, která byla objevena p?i nukleární magnetické resonan?ní spektroskopii. P?i NMR se magnetické pole u?ívá k detekci stínění okolo proton? v jád?e látky, které zp?sobuje okolní mrak elektron?. Vědci z něj mohou získat informace o uspo?ádání molekulární struktury látky.
Související ?lánky
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ a b c d Fundamental Physical Constants; 2022 CODATA recommended values. NIST, květen 2024. Dostupné online, PDF (anglicky)
- ↑ a b c PATRIGNANI, C., et al. (Particle Data Group). 2017 Review of Particle Physics. Kapitola Baryon Summary Tables: p, n, N resonances, s. 1. Chin. Phys. C [online]. 2016, rev. 2025-08-14 [cit. 2025-08-14]. Svazek 40: 100001 (2016) and 2017 update, s. 1. Dostupné v archivu po?ízeném dne 2025-08-14. pdf [1]. (anglicky)
- ↑ tedy hodnota hmotnosti vyjád?ená v atomovych hmotnostních jednotkách u
- ↑ HEISSE, Fabian; K?HLER-LANGES, Florian; RAU, Sascha; HOU, Jamin; JUNCK, Sven; KRACKE, Anke; MOOSER, Andreas, QUINT, Wolfgang; ULMER, Stefan; WERTH, Günter; BLAUM, Klaus; STURM, Sven. High-precision measurement of the proton's atomic mass [online]. 2025-08-14. S. 5. Dostupné online. PDF [2]. Dále dostupné na: [3]. arXiv 1706.06780v1. (anglicky)
- ↑ JOHNSTON, Hamish. Is the proton lighter than we thought?. Physics World [online]. IOP Publishing, 4. ?ervenec 2017. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ University of Bonn. Protons are likely smaller than previously believed. phys.org [online]. 2025-08-14 [cit. 2025-08-14]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ BAJC, Borut; HISANO, Junji; KUWAHARA, Takumi; OMURA, Yuji. Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs. Kapitola 1. Introduction, s. 1–22. Nuclear Physics B [online]. 21. ?erven 2016. Svazek 910: 1, s. 1–22. Dostupné online. PDF [4]. arXiv 1603.03568v2. doi:10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017. (anglicky)
- ↑ NISHINO, Haruki, et al. (Super-Kamiokande Collaboration). Search for Proton Decay via p→e+π0 and p→μ+π0 in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters [online]. 8. duben 2009. Svazek 102, ?ís. 14: 141801. Dostupné online. PDF [5]. ISSN 1079-7114. arXiv 0903.0676v2. doi:10.1103/PhysRevLett.102.141801. PMID 19392425. (anglicky)
- ↑ NATH, Pran; PEREZ, Pavel Fileviez. Proton Stability in Grand Unified Theories, in Strings and in Branes [online]. 2025-08-14. Dostupné online. PDF [6]. arXiv hep-ph/0601023. (anglicky)
- ↑ M?NTYSAARI, Heikki; SCHENKE, Bj?rn. Evidence of Strong Proton Shape Fluctuations from Incoherent Diffraction. S. 052301. Physical Review Letters [online]. 2025-08-14. Ro?. 117, ?ís. 5, s. 052301. Dostupné online. doi:10.1103/PhysRevLett.117.052301. (anglicky)
- ↑ Physicists narrow search for solution to proton spin puzzle. sciencedaily.com [online]. 2025-08-14 [cit. 2025-08-14]. Dostupné online. (anglicky)
