پاد پروتون (ضد پروتون)پروتون پاد ذرهای به نام پاد پروتون دارد. پاد پروتون را اوئن چمبرلین ، امیلیو سگره ، کلاید ویگاند و توماس یسپسیلانتیس در سال 1955 میلادی ، با استفاده از بواترون در آزمایشگاه تابش برکلی ، کشف کردند. پس از مدت زمان کوتاهی ، پاد نوترون نیز با استفاده از همین بواترون کشف شد.
ترتیب در هسته اتمهسته هر اتمی از پروتونها و نوترونها (یا نوکلئونها) تشکیل میشود. و این نوکلئونها از طریق برهمکنش قوی با یکدیگر پیوند دارند. ترکیب پروتونها و نوترونها در هر هسته معین بصورت A [SUB]Z[/SUB] نشان داده نی شود که در آن ، A = Z+N است ، N و Z به ترتیب تعداد نوترونها و تعداد پروتونها است. تعداد پروتونها در هسته ، تعیین کننده تعداد الکترونهای اتم و در نتیجه تعیین کننده ویژگیهای اتمی (یا شیمیایی) است. در نمایش A [SUB]Z[/SUB] ، علامت Z را اغلب با نماد شیمیایی اتم جایگزین میکنند.
ایزوتوپهاایزوتوپها هستههایی هستند که تعداد پروتونهای آنها باهم برابر ، ولی تعداد نوترونهایشان باهم متفاوت است. برای مثال ، ایزوتوپهای پایدار کلسیوم (Z = 20) عبارتند از: [SUP]48[/SUP]Ca ، [SUP]46[/SUP]Ca ، [SUP]44[/SUP]Ca ، [SUP]42[/SUP]Ca ، [SUP]40[/SUP]Ca. برای پایدارترین ایزوتوپهای عناصر سبک داریم : Z < N ، که این امر به دلیل قویتربودن برهمکنش پروتون - نوترون در مقایسه با برهمکنش پروتون - پروتون و نوترون - نوترون و همچنین به دلیل این است که انرژی جنبشی برای N = Z کمینه میشود. برای عناصر سنگینتر ، تأثیر دافعه کولنی بین پروتونها بطور نسبی مهمتر میشود و در نتیجه در پایدارترین ایزوتوپ داریم: N > Z.
خواص نوکلئونها در برقراری قوانین پایستگی و تعیین دقت آنها حائز اهمیت است. پایداری پروتون ، به مفهوم باریون منجر میشود. به نوکلئون و الکترون ، به ترتیب عددهای بار B[SUB]n[/SUB] = 1 و B[SUB]n[/SUB] = 0 نسبت میدهند. قاعده پایستگی عدد بار یونی ، همراه با این واقعیت که پروتون سبکترین باریون است، مانع از واپاشی پروتون میشود. با این همه نظریه وحدت بزرگ (GUT) پیش بینی میکند که بوزونهای پیمانهای ابر سنگینی وجود دارند که در برهمکنش آنها ناپایستگی باریونها مجاز است، در نتیجه پروتون میتواند واپاشیده شود. حد تجربی طول عمر پروتون ، این مدلها را به شدت مقید میکند. برعکس الکترونها ، نوکلئونها ذرات بنیادی هستند.
کاربردبرای مطالعه ساختار درونی پروتون و تولید ذرات جدید ، پروتون را تا انرژی حدود 106 Mev (معادل 1TeV) شتاب میدهند تا با الکترونها ، پروتونها یا هستهها برخورد کند. پروتونهای شتابدار ، یا مستقیما از طریق نوترونهایی که در واکنشهای بعدی تولید میشوند. برای نابود کردن بافتهای سرطانی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. پروتونها ، بخش اصلی پروتونهای کیهانی را تشکیل میدهند. پروتونهای با انرژی بسیار زیاد ، وقتی که وارد لایه بالایی جو میشوند، سرانجام در برخورد با هستهها ، رگباری ذرهای پدید میآورند که چون به زمین میرسند بطور تجربی قابل آشکار سازی هستند.
ترتیب در هسته اتمهسته هر اتمی از پروتونها و نوترونها (یا نوکلئونها) تشکیل میشود. و این نوکلئونها از طریق برهمکنش قوی با یکدیگر پیوند دارند. ترکیب پروتونها و نوترونها در هر هسته معین بصورت A [SUB]Z[/SUB] نشان داده نی شود که در آن ، A = Z+N است ، N و Z به ترتیب تعداد نوترونها و تعداد پروتونها است. تعداد پروتونها در هسته ، تعیین کننده تعداد الکترونهای اتم و در نتیجه تعیین کننده ویژگیهای اتمی (یا شیمیایی) است. در نمایش A [SUB]Z[/SUB] ، علامت Z را اغلب با نماد شیمیایی اتم جایگزین میکنند.
ایزوتوپهاایزوتوپها هستههایی هستند که تعداد پروتونهای آنها باهم برابر ، ولی تعداد نوترونهایشان باهم متفاوت است. برای مثال ، ایزوتوپهای پایدار کلسیوم (Z = 20) عبارتند از: [SUP]48[/SUP]Ca ، [SUP]46[/SUP]Ca ، [SUP]44[/SUP]Ca ، [SUP]42[/SUP]Ca ، [SUP]40[/SUP]Ca. برای پایدارترین ایزوتوپهای عناصر سبک داریم : Z < N ، که این امر به دلیل قویتربودن برهمکنش پروتون - نوترون در مقایسه با برهمکنش پروتون - پروتون و نوترون - نوترون و همچنین به دلیل این است که انرژی جنبشی برای N = Z کمینه میشود. برای عناصر سنگینتر ، تأثیر دافعه کولنی بین پروتونها بطور نسبی مهمتر میشود و در نتیجه در پایدارترین ایزوتوپ داریم: N > Z.
خواص نوکلئونها در برقراری قوانین پایستگی و تعیین دقت آنها حائز اهمیت است. پایداری پروتون ، به مفهوم باریون منجر میشود. به نوکلئون و الکترون ، به ترتیب عددهای بار B[SUB]n[/SUB] = 1 و B[SUB]n[/SUB] = 0 نسبت میدهند. قاعده پایستگی عدد بار یونی ، همراه با این واقعیت که پروتون سبکترین باریون است، مانع از واپاشی پروتون میشود. با این همه نظریه وحدت بزرگ (GUT) پیش بینی میکند که بوزونهای پیمانهای ابر سنگینی وجود دارند که در برهمکنش آنها ناپایستگی باریونها مجاز است، در نتیجه پروتون میتواند واپاشیده شود. حد تجربی طول عمر پروتون ، این مدلها را به شدت مقید میکند. برعکس الکترونها ، نوکلئونها ذرات بنیادی هستند.
کاربردبرای مطالعه ساختار درونی پروتون و تولید ذرات جدید ، پروتون را تا انرژی حدود 106 Mev (معادل 1TeV) شتاب میدهند تا با الکترونها ، پروتونها یا هستهها برخورد کند. پروتونهای شتابدار ، یا مستقیما از طریق نوترونهایی که در واکنشهای بعدی تولید میشوند. برای نابود کردن بافتهای سرطانی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. پروتونها ، بخش اصلی پروتونهای کیهانی را تشکیل میدهند. پروتونهای با انرژی بسیار زیاد ، وقتی که وارد لایه بالایی جو میشوند، سرانجام در برخورد با هستهها ، رگباری ذرهای پدید میآورند که چون به زمین میرسند بطور تجربی قابل آشکار سازی هستند.