Kada nors buvo manoma, kad mažiausias vienetasBet kokios medžiagos struktūra yra molekulė. Tuomet, išradę daugiau galingų mikroskopų, žmonija su išgąstimi atrado atomo sąvoką - sudėtinę molekulių dalelę. Atrodo, daug mažiau? Tuo tarpu dar vėliau pasirodė, kad atomas, savo ruožtu, susideda iš mažesnių elementų.
XX a. Pradžioje britų fizikas RutherfordasErnestas atrado buvimą branduolių branduolyje - centrinėse struktūrose. Būtent šis momentas buvo prasideda daugybės begalinių atradimų, susijusių su mažiausio struktūrinio materialiojo elemento įtaisu.
Iki šiol, remiantis atominės struktūros atominiu modeliu ir per daugybę tyrimų, yra žinoma, kad atomą sudaro branduolys, kurį supa elektroninis debesis. Tokios "debesies" sudėtyje - elektronai, arba elementariosios dalelės su neigiamu krūviu. Atvirkščiai, branduolyje yra dalelių, turinčių elektrinį teigiamą krūvį, vadinamą protonai. Jau minėta pirmiau britų fiziko smogasstebėti ir apibūdinti šį reiškinį. 1919 m. Jis atliko eksperimentą, kurį sudarė faktas, jog alfa dalelės iš kitų elementų branduolių išskyrė vandenilio branduolius. Taigi jis sugebėjo išsiaiškinti ir įrodyti, kad protonai yra ne daugiau kaip vandenilio atomo branduolys be vieno elektrono. Šiuolaikinėje fizikoje protonai žymimi simboliu p arba p + (tai reiškia teigiamą krūvį).
„Proton“ graikų kalba reiškia „pirmas, pagrindinis“ - elementinė dalelė, priklausanti klasei baryonai, t.y. santykinai sunkios pradinės dalelės. Tai stabili struktūra, jos gyvavimo trukmė viršija 2,9 x 10 (29) metų.
Griežtai kalbant, be protonų, atominiame branduolyje taip pat yra neutronų, kurie, kaip rodo pavadinimas, yra neutraliai įkrauti. Abu šie elementai vadinami nukleonai.
Protonų masė dėl akivaizdžių aplinkybių nebuvo ilgai matuojama. Dabar mes žinome, kad tai yra
mp = 1,67262 ∙ 10–27 kg.
Būtent tai atrodo protonų poilsio masė.
Pažvelkime į protonų masės, kuri yra būdinga įvairioms fizikos sritims, supratimą.
Dalelių masė branduolinės fizikos sistemoje dažnai būna kitokia, jo matavimo vienetas yra amu.
A.e.m. - atominės masės vienetas. Vienas esu. lygus 1/12 anglies atomo masės, kurios masė yra 12. Todėl 1 atominės masės vienetas yra lygus 1,66057 · 10–27 kg.
Todėl protono masė yra tokia:
mp = 1,007276 a. e.
Yra dar vienas būdas išreikšti masęteigiamo krūvio dalelės, naudojant kitus matavimo vienetus. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite pripažinti masės ir energijos ekvivalentiškumą E = mc2. Kur c yra šviesos greitis, o m - kūno masė.
Масса протона в данной случае будет измеряться в Mega electronvolts arba MeV. Šis matavimo vienetas naudojamas tik branduolinėje ir atominėje fizikoje ir padeda matuoti energiją, reikalingą dalelei perkelti tarp dviejų taškų elektrostatiniame lauke. Su sąlyga, kad potencialus skirtumas tarp šių taškų yra lygus 1 voltui.
Taigi, atsižvelgiant į tai, kad 1 amu = 931,494829533852 MeV, protono masė yra maždaug lygi
= 938 MeV.
Tokia išvada buvo gauta remiantis masių spektroskopiniais matavimais, ir taip pat įprasta šią masę vadinti tokiu pavidalu, kokia ji yra pateikta pirmiau.protonų poilsio energija.
Taigi, remiantis eksperimento poreikiais, mažiausios dalelės masė gali būti išreikšta trimis skirtingomis vertėmis trimis skirtingais matavimo vienetais.
Be to, galima išreikšti protono masępriklausomai nuo elektrono masės, kuri, kaip žinoma, yra daug „sunkesnė“ nei teigiamo krūvio dalelė. Masė su apytikriu skaičiavimu ir reikšmingomis klaidomis šiuo atveju bus lygi 1836,152 672, lyginant su elektronų mase.
