- Qu'est-ce qu'un proton ?
- Découverte du proton
- Propriétés et caractéristiques du proton
- Nucléons
- Numéro atomique
Nous expliquons ce que sont les protons, comment ils ont été découverts, leurs propriétés et leurs caractéristiques. Aussi, que sont les nucléons.
Qu'est-ce qu'un proton ?
Le proton est un type departicule subatomique, c'est-à-dire l'une des particules minimales qui composent l'atome. Il appartient à la famille des fermions et est doté decharge électrique positif.
Toute lala matière est réalisée enatomes, et celles-ci à leur tour, sont essentiellement composées de trois types de particules dotées de charges électriques différentes : électrons (charge négative), leneutrons (charge neutre) et des protons (charge positive).
Pendant longtemps, on a pensé que le proton était un type de particule fondamental, c'est-à-dire qu'il ne pouvait pas être divisé. Cependant, il existe aujourd'hui des preuves solides qu'il est composé de quarks.
Dans tous les cas, le proton est une particule subatomique stable. Contrairement à l'électron, qui orbite autour du noyau de l'atome, les protons sont contenus dans le noyau atomique avec les neutrons, contribuant à la majeure partie de la masse atomique.
Découverte du proton
Les protons ont été découverts en 1918 par Ernest Rutherford (1871-1937), un chimiste et physicien britannique. Au milieu d'expériences avec gaz d'azote, Rutherford a noté que ses instruments ont détecté la présence de noyaux d'hydrogène en tirant des particules alpha sur le gaz.
Il en conclut que ces noyaux doivent être des particules fondamentales de matière, sans savoir à ce moment-là que, justement, le noyau de l'atome d'hydrogène contient une seule particule : un proton. Ainsi, il a été décidé de fournir de l'hydrogène avec le numéro atomique 1.
Cependant, il est connu des expériences scientifiques précédentes qui ont conduit à cette découverte. Par exemple, le physicien allemand Eugene Goldstein (1850-1930) a trouvé en 1886 des ions positifs à l'intérieur de l'atome, grâce à des expériences avec des rayons cathodiques.
De plus, le Britannique J. J. Thompson (1856-1940) avait déjà découvert les électrons et leur charge négative, c'est-à-dire qu'il fallait qu'il y ait un autre type de particule de charge opposée dans l'atome.
Propriétés et caractéristiques du proton
Les protons sont des particules composites stables, beaucoup plus massives qu'un électron (1836 fois) et dotées d'une charge élémentaire positive de 1 (1,6 x 10-19 C). Ils sont composés de trois particules élémentaires ou quarks: deux "en haut"(Ci-dessus) et un"vers le bas" (au dessous de). Leur demi-vie est supérieure à 1035 ans, à partir de laquelle ils sont susceptibles de se décomposer.
Les protons ont, comme les autres particules subatomiques, leur propre spin, c'est-à-dire un moment cinétique intrinsèque et invariable, qui dans ce cas est de ½. Cette propriété est particulièrement utile pour la résonance magnétique nucléaire et d'autres applications technologiques modernes.
Nucléons
Puisqu'ils se trouvent normalement dans le noyau atomique, les protons et les neutrons sont appelés « nucléons ». Les électrons, quant à eux, gravitent autour d'eux de manière plus ou moins dispersée.
Les nucléons sont liés les uns aux autres par de puissantes forces nucléaires, qui seuls des atomes particulièrement gros (comme l'uranium) peuvent céder à d'autres forces, telles que électromagnétique.
Les nucléons constituent le plus grand pourcentage de la Masse de n'importe quel atome et donc déterminer la différence entre un élément chimique et l'autre : par exemple, l'atome d'hydrogène n'a qu'un seul proton dans son noyau, tandis que l'atome d'hélium a deux protons et un ou deux neutrons, selon l'isotope spécifique.
Numéro atomique
Dans le tableau périodique, le numéro atomique de chaque élément peut être observé.le numéro atomique (Z) indique combien de protons un type d'atome a dans son noyau. Chaque élément chimique a un numéro atomique différent, bien que son comportement chimique soit plutôt déterminé par le nombre d'électrons quiorbite autour de son noyau (qui pour un atome neutre est égal au nombre de protons).
Ainsi, par exemple, le chlore (Cl) a 17 protons dans son noyau, de sorte que son numéro atomique est 17. Ce nombre ne varie jamais, même pas entre les isotopes (versions) d'un même atome, puisqu'ils ne diffèrent entre oui que par le nombre de neutrons dans son noyau.