പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം.

നിർവ്വചനം

പ്രോട്ടോൺഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസായ ഹാഡ്രോണുകളുടെ ക്ലാസിൽ പെടുന്ന സ്ഥിരതയുള്ള കണിക എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഏത് ശാസ്ത്രീയ സംഭവമാണ് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കണ്ടെത്തലായി കണക്കാക്കേണ്ടതെന്ന കാര്യത്തിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് വിയോജിപ്പുണ്ട്. പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കണ്ടെത്തലിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചത്:

1. ഇ. റഥർഫോർഡ് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു ഗ്രഹ മാതൃകയുടെ സൃഷ്ടി;
2. എഫ്. സോഡി, ജെ. തോംസൺ, എഫ്. ആസ്റ്റൺ എന്നിവരുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ;
3. ഇ. റഥർഫോർഡ് നൈട്രജൻ അണുകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ആൽഫ കണങ്ങളാൽ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസുകളെ തട്ടിയെടുക്കുമ്പോൾ അവയുടെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾ.

മൂലകങ്ങളുടെ കൃത്രിമ പരിവർത്തന പ്രക്രിയകൾ പഠിക്കുന്നതിനിടയിൽ ഒരു ക്ലൗഡ് ചേമ്പറിൽ നിന്ന് പി.ബ്ലാക്കറ്റിന് പ്രോട്ടോൺ ട്രാക്കുകളുടെ ആദ്യ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ ലഭിച്ചു. നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളാൽ ആൽഫ കണങ്ങളെ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന പ്രക്രിയ ബ്ലാക്കറ്റ് പഠിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോൺ പുറത്തുവിടുകയും നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയസ് ഓക്സിജൻ്റെ ഐസോടോപ്പായി മാറുകയും ചെയ്തു.

പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ചേർന്ന് എല്ലാ രാസ മൂലകങ്ങളുടെയും ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഭാഗമാണ്. ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ മൂലകത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് നമ്പർ നിർണ്ണയിക്കുന്നു D.I. മെൻഡലീവ്.

പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു കണമാണ് പ്രോട്ടോൺ. അതിൻ്റെ ചാർജ് പ്രാഥമിക ചാർജിന് തുല്യമാണ്, അതായത് ഇലക്ട്രോൺ ചാർജിൻ്റെ മൂല്യം. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചാർജ് പലപ്പോഴും സൂചിപ്പിക്കുന്നു, തുടർന്ന് നമുക്ക് ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

പ്രോട്ടോൺ ഒരു പ്രാഥമിക കണമല്ലെന്നാണ് നിലവിൽ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നത്. ഇതിന് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ഘടനയുണ്ട്, അതിൽ രണ്ട് യു-ക്വാർക്കുകളും ഒരു ഡി-ക്വാർക്കും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു യു-ക്വാർക്കിൻ്റെ () വൈദ്യുത ചാർജ് പോസിറ്റീവ് ആണ്, അത് തുല്യമാണ്

ഒരു ഡി-ക്വാർക്കിൻ്റെ () വൈദ്യുത ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആണ്, ഇതിന് തുല്യമാണ്:

ക്വാർക്കുകൾ ഗ്ലൂവോണുകളുടെ വിനിമയത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, അവ ഫീൽഡ് ക്വാണ്ടയാണ്; അവ ശക്തമായ ഇടപെടൽ സഹിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് അവയുടെ ഘടനയിൽ നിരവധി പോയിൻ്റ് സ്‌കാറ്ററിംഗ് കേന്ദ്രങ്ങളുണ്ടെന്ന വസ്തുത പ്രോട്ടോണുകൾ ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ വിസരണം സംബന്ധിച്ച പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

പ്രോട്ടോണിന് പരിമിതമായ വലിപ്പമുണ്ട്, അതിനെ കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോഴും വാദിക്കുന്നു. നിലവിൽ, മങ്ങിയ അതിർത്തിയുള്ള ഒരു മേഘമായാണ് പ്രോട്ടോണിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്. അത്തരമൊരു അതിർത്തിയിൽ നിരന്തരം ഉയർന്നുവരുന്നതും നശിപ്പിക്കുന്നതുമായ വെർച്വൽ കണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഏറ്റവും ലളിതമായ പ്രശ്നങ്ങളിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ തീർച്ചയായും പോയിൻ്റ് ചാർജ് ആയി കണക്കാക്കാം. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ () ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം ഏകദേശം തുല്യമാണ്:

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡത്തേക്കാൾ 1836 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.

എല്ലാ അടിസ്ഥാന ഇടപെടലുകളിലും പ്രോട്ടോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു: ശക്തമായ ഇടപെടലുകൾ പ്രോട്ടോണുകളേയും ന്യൂട്രോണുകളേയും ന്യൂക്ലിയസുകളായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആറ്റങ്ങളിൽ ചേരുന്നു. ഒരു ദുർബലമായ ഇടപെടൽ എന്ന നിലയിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ന്യൂട്രോണിൻ്റെ (n) ബീറ്റ ക്ഷയം നമുക്ക് ഉദ്ധരിക്കാം:

ഇവിടെ p പ്രോട്ടോൺ ആണ്; - ഇലക്ട്രോൺ; - ആൻ്റി ന്യൂട്രിനോ.

പ്രോട്ടോൺ ശോഷണം ഇതുവരെ ലഭിച്ചിട്ടില്ല. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പ്രധാന ആധുനിക പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണ് ഇത്, കാരണം ഈ കണ്ടെത്തൽ പ്രകൃതിശക്തികളുടെ ഐക്യം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സുപ്രധാന ഘട്ടമായിരിക്കും.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ

ഉദാഹരണം 1

വ്യായാമം ചെയ്യുക	സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ പ്രോട്ടോണുകളാൽ ബോംബെറിയപ്പെടുന്നു. പ്രോട്ടോൺ അകലത്തിലാണെങ്കിൽ, ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണത്തിൻ്റെ ശക്തി എന്താണ്? m. ഒരു സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചാർജിനേക്കാൾ 11 മടങ്ങ് കൂടുതലാണെന്ന് പരിഗണിക്കുക. സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലിൻ്റെ സ്വാധീനം അവഗണിക്കാം.
പരിഹാരം	പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു അടിസ്ഥാനമെന്ന നിലയിൽ, ഞങ്ങളുടെ പ്രശ്‌നത്തിന് (കണികകൾ പോയിൻ്റ് കണങ്ങളാണെന്ന് കരുതുക) എഴുതാവുന്ന കൊളംബിൻ്റെ നിയമം ഞങ്ങൾ എടുക്കും: ഇവിടെ F എന്നത് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയാണ്; Cl എന്നത് പ്രോട്ടോൺ ചാർജ് ആണ്; - സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ്; - വാക്വം വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം; - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം. ഞങ്ങളുടെ പക്കലുള്ള ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച്, ആവശ്യമായ വികർഷണ ശക്തി നമുക്ക് കണക്കാക്കാം:
ഉത്തരം	എൻ

ഉദാഹരണം 2

ഏതെങ്കിലും പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഘടനയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ യൂണിറ്റ് ഒരു തന്മാത്രയാണെന്ന് ഒരിക്കൽ വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട്, കൂടുതൽ ശക്തമായ മൈക്രോസ്കോപ്പുകളുടെ കണ്ടുപിടുത്തത്തോടെ, ഒരു ആറ്റം - തന്മാത്രകളുടെ സംയോജിത കണിക എന്ന ആശയം കണ്ടെത്തുന്നതിൽ മനുഷ്യരാശി ആശ്ചര്യപ്പെട്ടു. ഇത് വളരെ കുറവാണെന്ന് തോന്നുമോ? അതേസമയം, ആറ്റത്തിൽ ചെറിയ ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് പിന്നീട് മനസ്സിലായി.

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, ഒരു ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആറ്റത്തിൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തി - കേന്ദ്ര ഘടനകൾ; ഈ നിമിഷമാണ് ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ ഘടനാപരമായ മൂലകത്തിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള അനന്തമായ കണ്ടെത്തലുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയ്ക്ക് തുടക്കമിട്ടത്.

ഇന്ന്, ന്യൂക്ലിയർ മോഡലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, നിരവധി പഠനങ്ങൾക്ക് നന്ദി, ആറ്റത്തിന് ചുറ്റും ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് അറിയാം. ഇലക്ട്രോൺ മേഘം.അത്തരമൊരു "മേഘത്തിൽ" ഇലക്ട്രോണുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള പ്രാഥമിക കണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയസിൽ, നേരെമറിച്ച്, വൈദ്യുതപരമായി പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ഉള്ള കണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, വിളിക്കുന്നു പ്രോട്ടോണുകൾ.മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന് ഈ പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കാനും തുടർന്ന് വിവരിക്കാനും കഴിഞ്ഞു. 1919-ൽ അദ്ദേഹം ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി, അതിൽ ആൽഫ കണങ്ങൾ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളെ തട്ടിയെടുത്തു. അങ്ങനെ, പ്രോട്ടോണുകൾ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പോലുമില്ലാത്ത ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് മാത്രമാണെന്ന് കണ്ടെത്താനും തെളിയിക്കാനും അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു. ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണുകളെ പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നത് p അല്ലെങ്കിൽ p+ (ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു).

ഗ്രീക്കിൽ നിന്ന് വിവർത്തനം ചെയ്ത പ്രോട്ടോൺ എന്നാൽ "ആദ്യം, പ്രധാനം" - ക്ലാസിൽ പെടുന്ന ഒരു പ്രാഥമിക കണിക ബാരിയോൺസ്,ആ. താരതമ്യേന ഭാരമുള്ള ഇത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ഘടനയാണ്, അതിൻ്റെ ആയുസ്സ് 2.9 x 10(29) വർഷത്തിൽ കൂടുതലാണ്.

കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, പ്രോട്ടോണിന് പുറമേ, അതിൽ ന്യൂട്രോണുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ പേരിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിഷ്പക്ഷമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നു. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളെയും വിളിക്കുന്നു ന്യൂക്ലിയോണുകൾ.

വളരെ വ്യക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളാൽ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം വളരെക്കാലം അളക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. ഇപ്പോഴാണറിയുന്നത്

mp=1.67262∙10-27 കി.ഗ്രാം.

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം ഇങ്ങനെയാണ് കാണപ്പെടുന്നത്.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വിവിധ മേഖലകൾക്ക് പ്രത്യേകമായ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ പരിഗണിക്കാൻ നമുക്ക് മുന്നോട്ട് പോകാം.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്‌സിൻ്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിലെ ഒരു കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം പലപ്പോഴും വ്യത്യസ്തമായ രൂപമാണ് എടുക്കുന്നത്; അതിൻ്റെ അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ് അമു ആണ്.

എ.എം. - ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ്. ഒന്ന് അമു ഒരു കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ 1/12 ന് തുല്യമാണ്, അതിൻ്റെ പിണ്ഡം 12 ആണ്. അതിനാൽ, 1 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ് 1.66057 10-27 കിലോയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

അതിനാൽ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

mp = 1.007276 a. കഴിക്കുക.

ഈ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ മറ്റൊരു മാർഗമുണ്ട്, വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, നിങ്ങൾ ആദ്യം പിണ്ഡത്തിൻ്റെയും ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും E=mc2 തുല്യതയെ ഒരു സിദ്ധാന്തമായി അംഗീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. എവിടെ c - ഉം m ഉം ആണ് ബോഡി മാസ്.

ഈ കേസിലെ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് അല്ലെങ്കിൽ MeV ൽ അളക്കും. ഈ അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ് ന്യൂക്ലിയർ, ആറ്റോമിക് ഫിസിക്സിൽ മാത്രമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ പോയിൻ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം 1 വോൾട്ട് എന്ന വ്യവസ്ഥയോടെ സിയിലെ രണ്ട് പോയിൻ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു കണിക കൈമാറാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, 1 a.m. = 931.494829533852 MeV, പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം ഏകദേശം

മാസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് അളവുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഈ നിഗമനം ലഭിച്ചത്, മുകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന രൂപത്തിലുള്ള പിണ്ഡത്തെയാണ് സാധാരണയായി ഇ എന്നും വിളിക്കുന്നത്. പ്രോട്ടോൺ വിശ്രമ ഊർജ്ജം.

അങ്ങനെ, പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഏറ്റവും ചെറിയ കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മൂല്യങ്ങളിൽ, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

കൂടാതെ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണത്തേക്കാൾ വളരെ "ഭാരമുള്ളതാണ്". ഈ കേസിൽ ഒരു പരുക്കൻ കണക്കുകൂട്ടലും കാര്യമായ പിശകുകളും ഉള്ള പിണ്ഡം, ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 1836.152672 ആയിരിക്കും.

നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടമായ തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച്, പ്രതികരണങ്ങൾ pp-സൈക്കിൾ, സൂര്യൻ പുറന്തള്ളുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും ഉറവിടമാണ്, രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളെ ന്യൂട്രോണുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതോടെ നാല് പ്രോട്ടോണുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു ഹീലിയം -4 ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് വരുന്നു.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു പി(അഥവാ പി+ ). പ്രോട്ടോണിൻ്റെ രാസപദവി (പോസിറ്റീവ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു) H + ആണ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ പദവി HII ആണ്.

തുറക്കുന്നു [ | ]

പ്രോട്ടോൺ ഗുണങ്ങൾ[ | ]

പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ പിണ്ഡങ്ങളുടെ അനുപാതം, 1836.152 673 89(17) ന് തുല്യമാണ്, 0.002% കൃത്യതയോടെ, മൂല്യം 6π 5 = 1836.118...

പ്രോട്ടോണുകളുമായുള്ള ഹൈ-എനർജി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ (2 GeV) ബീമിൻ്റെ കൂട്ടിയിടികൾ പഠിച്ചുകൊണ്ട് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക ഘടന R. Hofstadter ആദ്യമായി പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിച്ചു (ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം 1961). പ്രോട്ടോണിൽ സെൻ്റീമീറ്റർ ദൂരമുള്ള ഒരു കനത്ത കോർ (കോർ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, പിണ്ഡവും ചാർജും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും വഹിക്കുന്നു. ≈ 35% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 35\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജും അതിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള താരതമ്യേന അപൂർവമായ ഷെല്ലും. അകലെ നിന്ന് ≈ 0, 25 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 0.25\cdot 10^(-13))മുമ്പ് ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 1.4\cdot 10^(-13))സെ.മീ ഈ ഷെല്ലിൽ പ്രധാനമായും വെർച്വൽ ρ - ഉം π -മെസോണുകളും വഹിക്കുന്നു ≈ 50% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 50\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ്, പിന്നെ ദൂരത്തേക്ക് ≈ 2, 5 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 2.5\cdot 10^(-13))പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ~15% വഹിക്കുന്ന വെർച്വൽ ω -, π -മെസോണുകളുടെ ഒരു ഷെൽ സെ.മീ നീട്ടുന്നു.

ക്വാർക്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള മർദ്ദം ഏകദേശം 10 35 Pa (10 30 അന്തരീക്ഷം) ആണ്, അതായത് ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങൾക്കുള്ളിലെ മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

ഒരു നിശ്ചിത ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുപാതവും അതേ ഫീൽഡിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പരിക്രമണപഥത്തിൻ്റെ സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തിയും അളക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം അളക്കുന്നത്.

നീളത്തിൻ്റെ അളവുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോണുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂന്ന് ഭൗതിക അളവുകൾ ഉണ്ട്:

സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രോട്ടോൺ ആരത്തിൻ്റെ അളവുകൾ, 1960-കൾ മുതൽ വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നടത്തിയതാണ് (CODATA -2014) ഫലത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്. 0.8751 ± 0.0061 ഫെംറ്റോമീറ്റർ(1 fm = 10 -15 m). മ്യൂയോണിക് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുമായുള്ള ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങൾ (ഇലക്ട്രോണിന് പകരം ഒരു മ്യൂയോൺ) ഈ ദൂരത്തിന് 4% ചെറിയ ഫലം നൽകി: 0.84184 ± 0.00067 fm. ഈ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ കാരണങ്ങൾ ഇപ്പോഴും അവ്യക്തമാണ്.

പ്രോട്ടോൺ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ ക്യു w ≈ 1 - 4 പാപം 2 θ W, എക്സ്ചേഞ്ച് വഴി ദുർബലമായ ഇടപെടലുകളിൽ അതിൻ്റെ പങ്കാളിത്തം നിർണ്ണയിക്കുന്നു Zപ്രോട്ടോണുകളിൽ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ട ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചിതറിക്കിടക്കുമ്പോൾ പാരിറ്റി ലംഘനത്തിൻ്റെ പരീക്ഷണാത്മക അളവുകൾ അനുസരിച്ച്, 0 ബോസോൺ (ഫോട്ടോൺ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഒരു കണികയുടെ വൈദ്യുത ചാർജ് എങ്ങനെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലുകളിൽ അതിൻ്റെ പങ്കാളിത്തം നിർണ്ണയിക്കുന്നു എന്നതിന് സമാനമാണ്) 0.0719 ± 0.0045 ആണ്. അളന്ന മൂല്യം, പരീക്ഷണാത്മക പിശകിനുള്ളിൽ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ (0.0708 ± 0.0003) സൈദ്ധാന്തിക പ്രവചനങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

സ്ഥിരത [ | ]

സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോൺ സുസ്ഥിരമാണ്, പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ അതിൻ്റെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ലക്ഷണങ്ങളൊന്നും വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല (ആയുഷ്കാലത്തിൻ്റെ താഴ്ന്ന പരിധി 2.9⋅10 29 വർഷമാണ്, ക്ഷയ ചാനലിനെ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, 8.2⋅10 33 വർഷം പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന്, 6.6⋅ 10 പോസിറ്റീവ് മ്യൂയോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന് 33 വർഷം). പ്രോട്ടോൺ ബാരിയോണുകളിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞതിനാൽ, പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരത ബാരിയോൺ സംഖ്യയുടെ സംരക്ഷണ നിയമത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലമാണ് - ഈ നിയമം ലംഘിക്കാതെ ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഭാരം കുറഞ്ഞ കണങ്ങളിലേക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രിനോയിലേക്കും) ക്ഷയിക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ പല സൈദ്ധാന്തിക വിപുലീകരണങ്ങളും പ്രക്രിയകൾ (ഇതുവരെ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല) പ്രവചിക്കുന്നു, അത് ബാരിയോൺ സംഖ്യ സംരക്ഷിക്കപ്പെടാത്തതും അതിനാൽ പ്രോട്ടോൺ ശോഷണത്തിനും കാരണമാകും.

ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ഷെല്ലിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയും ("ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്ചർ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ). ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഒരു പ്രോട്ടോൺ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ ആഗിരണം ചെയ്തു, ഒരു ന്യൂട്രോണായി മാറുകയും ഒരേസമയം ഒരു ന്യൂട്രിനോ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു: p+e − →+ν ഇ . ഇലക്‌ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി രൂപപ്പെട്ട കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ലെയറിലുള്ള ഒരു “ദ്വാരം” ആറ്റത്തിൻ്റെ മുകളിലെ ഇലക്‌ട്രോൺ പാളികളിൽ ഒന്നിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്‌ട്രോൺ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുന്നു, ആറ്റോമിക സംഖ്യയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ എക്സ്-കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. Z− 1, കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ആഗർ ഇലക്ട്രോണുകൾ. 7-ൽ നിന്നുള്ള 1000-ലധികം ഐസോടോപ്പുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു
4 മുതൽ 262 വരെ
105, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി ക്ഷയിക്കുന്നു. ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന ശോഷണ ഊർജ്ജത്തിൽ (മുകളിൽ 2m e c 2 ≈ 1.022 MeV) ഒരു മത്സരിക്കുന്ന ശോഷണ ചാനൽ തുറക്കുന്നു - പോസിട്രോൺ ശോഷണം p → +e ++ν ഇ . ചില ന്യൂക്ലിയസുകളിലെ പ്രോട്ടോണിന് മാത്രമേ ഈ പ്രക്രിയകൾ സാധ്യമാകൂ എന്ന് ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്, അവിടെ ഫലമായി ന്യൂട്രോണിനെ താഴ്ന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഷെല്ലിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ നഷ്ടപ്പെട്ട ഊർജ്ജം നിറയ്ക്കുന്നു; ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണിനായി അവ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമത്താൽ നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു.

രസതന്ത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ഉറവിടം ധാതുക്കളും (നൈട്രിക്, സൾഫ്യൂറിക്, ഫോസ്ഫോറിക്, മറ്റുള്ളവ) ഓർഗാനിക് (ഫോർമിക്, അസറ്റിക്, ഓക്സാലിക്, മറ്റുള്ളവ) ആസിഡുകളുമാണ്. ഒരു ജലീയ ലായനിയിൽ, ആസിഡുകൾ ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാണ്, ഇത് ഒരു ഹൈഡ്രോണിയം കാറ്റേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

വാതക ഘട്ടത്തിൽ, അയോണൈസേഷൻ വഴി പ്രോട്ടോണുകൾ ലഭിക്കും - ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ നീക്കം ചെയ്യുക. ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടാത്ത ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ അയോണൈസേഷൻ സാധ്യത 13.595 eV ആണ്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിലും ഊഷ്മാവിലും ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണുകളാൽ തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോണീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോൺ (H 2 +) ആദ്യം രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഒരു ഇലക്ട്രോൺ 1.06 അകലത്തിൽ രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ഭൗതിക സംവിധാനം. പോളിങ്ങിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, 7·10 14 സെ -1 ന് തുല്യമായ "റെസൊണൻസ് ഫ്രീക്വൻസി" ഉള്ള രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ അനുരണനം മൂലമാണ് അത്തരമൊരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്ഥിരത ഉണ്ടാകുന്നത്. താപനില ആയിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ഉയരുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ അയോണൈസേഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഘടന പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് അനുകൂലമായി മാറുന്നു - H +.

അപേക്ഷ [ | ]

ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ബീമുകൾ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ (ചിതറിക്കിടക്കുന്ന പ്രക്രിയകളുടെയും മറ്റ് കണങ്ങളുടെ ബീമുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിൻ്റെയും പഠനം), വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ (കാൻസറിനുള്ള പ്രോട്ടോൺ തെറാപ്പി) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇതും കാണുക [ | ]

കുറിപ്പുകൾ [ | ]

1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരതകൾ --- പൂർണ്ണമായ ലിസ്‌റ്റിംഗ്
2. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
3. CODATA മൂല്യം: u ലെ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
4. അഹമ്മദ് എസ്. തുടങ്ങിയവർ. (2004). "സഡ്ബറി ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സർവേറ്ററിയിൽ നിന്നുള്ള ഇൻവിസിബിൾ മോഡുകൾ വഴി ന്യൂക്ലിയോൺ ക്ഷയിക്കുന്നതിനുള്ള നിയന്ത്രണങ്ങൾ." ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്ററുകൾ. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. ബിബ്കോഡ്:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. പിഎംഐഡി.
5. CODATA മൂല്യം: MeV യിൽ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം
6. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ-ഇലക്ട്രോൺ മാസ് അനുപാതം
7. , കൂടെ. 67.
8. ഹോഫ്സ്റ്റാഡർ പി.ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുടെയും ന്യൂക്ലിയോണുകളുടെയും ഘടന // ഫിസി. - 1963. - ടി. 81, നമ്പർ 1. - പി. 185-200. - ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
9. ഷെൽകിൻ കെ.ഐ.വെർച്വൽ പ്രക്രിയകളും ന്യൂക്ലിയോണിൻ്റെ ഘടനയും // മൈക്രോവേൾഡിൻ്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം - എം.: അറ്റോമിസ്ഡാറ്റ്, 1965. - പി. 75.
10. ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ്, പെരിഫറൽ ഇടപെടലുകളും അനുരണനങ്ങളും // ഹൈ എനർജി കണികകൾ. ബഹിരാകാശത്തും ലബോറട്ടറികളിലും ഉയർന്ന ഊർജ്ജം - എം.: നൗക, 1965. - പി. 132.

, വൈദ്യുതകാന്തികവും ഗുരുത്വാകർഷണവും

നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടമായ തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച്, പ്രതികരണങ്ങൾ pp-സൈക്കിൾ, സൂര്യൻ പുറന്തള്ളുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും ഉറവിടമാണ്, രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളെ ന്യൂട്രോണുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതോടെ നാല് പ്രോട്ടോണുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു ഹീലിയം -4 ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് വരുന്നു.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു പി(അഥവാ പി+ ). പ്രോട്ടോണിൻ്റെ രാസപദവി (പോസിറ്റീവ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു) H + ആണ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ പദവി HII ആണ്.

തുറക്കുന്നു

പ്രോട്ടോൺ ഗുണങ്ങൾ

പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ പിണ്ഡങ്ങളുടെ അനുപാതം, 1836.152 673 89(17) ന് തുല്യമാണ്, 0.002% കൃത്യതയോടെ, മൂല്യം 6π 5 = 1836.118...

പ്രോട്ടോണുകളുമായുള്ള ഹൈ-എനർജി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ (2 GeV) ബീമിൻ്റെ കൂട്ടിയിടികൾ പഠിച്ചുകൊണ്ട് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക ഘടന R. Hofstadter ആദ്യമായി പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിച്ചു (ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം 1961). പ്രോട്ടോണിൽ സെൻ്റീമീറ്റർ ദൂരമുള്ള ഒരു കനത്ത കോർ (കോർ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, പിണ്ഡവും ചാർജും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും വഹിക്കുന്നു. ≈ 35% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 35\,\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജും അതിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള താരതമ്യേന അപൂർവമായ ഷെല്ലും. അകലെ നിന്ന് ≈ 0 , 25 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 0(,)25\cdot 10^(-13))മുമ്പ് ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 1(,)4\cdot 10^(-13))സെ.മീ ഈ ഷെല്ലിൽ പ്രധാനമായും വെർച്വൽ ρ - ഉം π -മെസോണുകളും വഹിക്കുന്നു ≈ 50% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 50\,\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ്, പിന്നെ ദൂരത്തേക്ക് ≈ 2 , 5 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 2(,)5\cdot 10^(-13))പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ~15% വഹിക്കുന്ന വെർച്വൽ ω -, π -മെസോണുകളുടെ ഒരു ഷെൽ സെ.മീ നീട്ടുന്നു.

ക്വാർക്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള മർദ്ദം ഏകദേശം 10 35 Pa (10 30 അന്തരീക്ഷം) ആണ്, അതായത് ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങൾക്കുള്ളിലെ മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

ഒരു നിശ്ചിത ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുപാതവും അതേ ഫീൽഡിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പരിക്രമണപഥത്തിൻ്റെ സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തിയും അളക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം അളക്കുന്നത്.

നീളത്തിൻ്റെ അളവുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോണുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂന്ന് ഭൗതിക അളവുകൾ ഉണ്ട്:

സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രോട്ടോൺ ആരത്തിൻ്റെ അളവുകൾ, 1960-കൾ മുതൽ വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നടത്തിയതാണ് (CODATA -2014) ഫലത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്. 0.8751 ± 0.0061 ഫെംറ്റോമീറ്റർ(1 fm = 10 -15 m). മ്യൂയോണിക് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുമായുള്ള ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങൾ (ഇലക്ട്രോണിന് പകരം ഒരു മ്യൂയോൺ) ഈ ദൂരത്തിന് 4% ചെറിയ ഫലം നൽകി: 0.84184 ± 0.00067 fm. ഈ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ കാരണങ്ങൾ ഇപ്പോഴും അവ്യക്തമാണ്.

പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ദുർബല ചാർജ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ ക്യു w ≈ 1 - 4 പാപം 2 θ W, എക്സ്ചേഞ്ച് വഴി ദുർബലമായ ഇടപെടലുകളിൽ അതിൻ്റെ പങ്കാളിത്തം നിർണ്ണയിക്കുന്നു Zപ്രോട്ടോണുകളിൽ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ട ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചിതറിക്കിടക്കുമ്പോൾ പാരിറ്റി ലംഘനത്തിൻ്റെ പരീക്ഷണാത്മക അളവുകൾ അനുസരിച്ച്, 0 ബോസോൺ (ഫോട്ടോൺ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഒരു കണികയുടെ വൈദ്യുത ചാർജ് എങ്ങനെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലുകളിൽ അതിൻ്റെ പങ്കാളിത്തം നിർണ്ണയിക്കുന്നു എന്നതിന് സമാനമാണ്) 0.0719 ± 0.0045 ആണ്. അളന്ന മൂല്യം, പരീക്ഷണാത്മക പിശകിനുള്ളിൽ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ (0.0708 ± 0.0003) സൈദ്ധാന്തിക പ്രവചനങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

സ്ഥിരത

സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോൺ സുസ്ഥിരമാണ്, പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ അതിൻ്റെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ലക്ഷണങ്ങളൊന്നും വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല (ആയുഷ്കാലത്തിൻ്റെ താഴ്ന്ന പരിധി 2.9⋅10 29 വർഷമാണ്, ക്ഷയ ചാനലിനെ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, 8.2⋅10 33 വർഷം പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന്, 6.6⋅ 10 പോസിറ്റീവ് മ്യൂയോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന് 33 വർഷം). പ്രോട്ടോൺ ബാരിയോണുകളിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞതിനാൽ, പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരത ബാരിയോൺ സംഖ്യയുടെ സംരക്ഷണ നിയമത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലമാണ് - ഈ നിയമം ലംഘിക്കാതെ ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഭാരം കുറഞ്ഞ കണങ്ങളിലേക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രിനോയിലേക്കും) ക്ഷയിക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ പല സൈദ്ധാന്തിക വിപുലീകരണങ്ങളും പ്രക്രിയകൾ (ഇതുവരെ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല) പ്രവചിക്കുന്നു, അത് ബാരിയോൺ സംഖ്യ സംരക്ഷിക്കപ്പെടാത്തതും അതിനാൽ പ്രോട്ടോൺ ശോഷണത്തിനും കാരണമാകും.

ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ഷെല്ലിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയും ("ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്ചർ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ). ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഒരു പ്രോട്ടോൺ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ ആഗിരണം ചെയ്തു, ഒരു ന്യൂട്രോണായി മാറുകയും ഒരേസമയം ഒരു ന്യൂട്രിനോ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു: p+e − →+ν ഇ . ഇലക്‌ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി രൂപപ്പെട്ട കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ലെയറിലുള്ള ഒരു “ദ്വാരം” ആറ്റത്തിൻ്റെ മുകളിലെ ഇലക്‌ട്രോൺ പാളികളിൽ ഒന്നിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്‌ട്രോൺ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുന്നു, ആറ്റോമിക സംഖ്യയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ എക്സ്-കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. Z− 1, കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ആഗർ ഇലക്ട്രോണുകൾ. 7-ൽ നിന്നുള്ള 1000-ലധികം ഐസോടോപ്പുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു
4 മുതൽ 262 വരെ
105, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി ക്ഷയിക്കുന്നു. ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന ശോഷണ ഊർജ്ജത്തിൽ (മുകളിൽ 2m e c 2 ≈ 1.022 MeV) ഒരു മത്സരിക്കുന്ന ശോഷണ ചാനൽ തുറക്കുന്നു - പോസിട്രോൺ ശോഷണം p → +e ++ν ഇ . ചില ന്യൂക്ലിയസുകളിലെ പ്രോട്ടോണിന് മാത്രമേ ഈ പ്രക്രിയകൾ സാധ്യമാകൂ എന്ന് ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്, അവിടെ ഫലമായി ന്യൂട്രോണിനെ താഴ്ന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഷെല്ലിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ നഷ്ടപ്പെട്ട ഊർജ്ജം നിറയ്ക്കുന്നു; ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണിനായി അവ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമത്താൽ നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു.

രസതന്ത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ഉറവിടം ധാതുക്കളും (നൈട്രിക്, സൾഫ്യൂറിക്, ഫോസ്ഫോറിക്, മറ്റുള്ളവ) ഓർഗാനിക് (ഫോർമിക്, അസറ്റിക്, ഓക്സാലിക്, മറ്റുള്ളവ) ആസിഡുകളുമാണ്. ഒരു ജലീയ ലായനിയിൽ, ആസിഡുകൾ ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാണ്, ഇത് ഒരു ഹൈഡ്രോണിയം കാറ്റേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

വാതക ഘട്ടത്തിൽ, അയോണൈസേഷൻ വഴി പ്രോട്ടോണുകൾ ലഭിക്കും - ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ നീക്കം ചെയ്യുക. ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടാത്ത ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ അയോണൈസേഷൻ സാധ്യത 13.595 eV ആണ്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിലും ഊഷ്മാവിലും ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണുകളാൽ തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോണീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോൺ (H 2 +) ആദ്യം രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഒരു ഇലക്ട്രോൺ 1.06 അകലത്തിൽ രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ഭൗതിക സംവിധാനം. പോളിങ്ങിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, 7·10 14 സെ -1 ന് തുല്യമായ "റെസൊണൻസ് ഫ്രീക്വൻസി" ഉള്ള രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ അനുരണനം മൂലമാണ് അത്തരമൊരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്ഥിരത ഉണ്ടാകുന്നത്. താപനില ആയിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ഉയരുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ അയോണൈസേഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഘടന പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് അനുകൂലമായി മാറുന്നു - H +.

അപേക്ഷ

ഇതും കാണുക

കുറിപ്പുകൾ

1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരതകൾ --- പൂർണ്ണമായ ലിസ്‌റ്റിംഗ്
2. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
3. CODATA മൂല്യം: u ലെ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
4. അഹമ്മദ് എസ്. തുടങ്ങിയവർ. (2004). "സഡ്ബറി ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സർവേറ്ററിയിൽ നിന്നുള്ള ഇൻവിസിബിൾ മോഡുകൾ വഴി ന്യൂക്ലിയോൺ ക്ഷയിക്കുന്നതിനുള്ള നിയന്ത്രണങ്ങൾ." ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്ററുകൾ. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. ബിബ്കോഡ്:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. പിഎംഐഡി.
5. CODATA മൂല്യം: MeV യിൽ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം
6. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ-ഇലക്ട്രോൺ മാസ് അനുപാതം
7. , കൂടെ. 67.
8. ഹോഫ്സ്റ്റാഡർ പി.ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുടെയും ന്യൂക്ലിയോണുകളുടെയും ഘടന // ഫിസി. - 1963. - ടി. 81, നമ്പർ 1. - പി. 185-200. - ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
9. ഷെൽകിൻ കെ.ഐ.വെർച്വൽ പ്രക്രിയകളും ന്യൂക്ലിയോണിൻ്റെ ഘടനയും // മൈക്രോവേൾഡിൻ്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം - എം.: അറ്റോമിസ്ഡാറ്റ്, 1965. - പി. 75.
10. ഷ്ദാനോവ് ജി.ബി.ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ്, പെരിഫറൽ ഇടപെടലുകളും അനുരണനങ്ങളും // ഹൈ എനർജി കണികകൾ. ബഹിരാകാശത്തും ലബോറട്ടറികളിലും ഉയർന്ന ഊർജ്ജം - എം.: നൗക, 1965. - പി. 132.
11. ബർകേർട്ട് വി.ഡി., എലൗദ്രിരി എൽ., ജിറോഡ് എഫ്. എക്സ്.പ്രോട്ടോണിനുള്ളിലെ മർദ്ദ വിതരണം // പ്രകൃതി. - 2018. - മെയ് (വാല്യം 557, നമ്പർ 7705). - പി. 396-399. - DOI:10.1038/s41586-018-0060-z.
12. ബെഥെ, ജി., മോറിസൺ എഫ്.ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പ്രാഥമിക സിദ്ധാന്തം. - എം: ഐഎൽ, 1956. - പി. 48.

ഹൈഡ്രജൻ, ഏറ്റവും ലളിതമായ ഘടനയുള്ള ഒരു മൂലകം. ഇതിന് പോസിറ്റീവ് ചാർജും ഏതാണ്ട് അൺലിമിറ്റഡ് ആയുസ്സുമുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള കണികയാണിത്. മഹാവിസ്ഫോടനം ഉണ്ടാക്കിയ പ്രോട്ടോണുകൾ ഇതുവരെ ക്ഷയിച്ചിട്ടില്ല. പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം 1.627*10-27 കിലോഗ്രാം അല്ലെങ്കിൽ 938.272 eV ആണ്. മിക്കപ്പോഴും ഈ മൂല്യം ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടുകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്‌സിൻ്റെ "പിതാവ്" ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡാണ് പ്രോട്ടോൺ കണ്ടെത്തിയത്. എല്ലാ രാസ മൂലകങ്ങളുടെയും ആറ്റങ്ങളുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങളിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്ന സിദ്ധാന്തം അദ്ദേഹം മുന്നോട്ട് വച്ചു, കാരണം അവയുടെ പിണ്ഡം ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിനെ പൂർണ്ണസംഖ്യയിൽ കവിയുന്നു. റഥർഫോർഡ് രസകരമായ ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി. അക്കാലത്ത്, ചില മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി ഇതിനകം കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. ആൽഫ വികിരണം (ആൽഫ കണികകൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഹീലിയം ന്യൂക്ലിയസുകൾ) ഉപയോഗിച്ച് നൈട്രജൻ ആറ്റങ്ങളെ വികിരണം ചെയ്തു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഒരു കണിക പുറത്തേക്ക് പറന്നു. ഇത് ഒരു പ്രോട്ടോൺ ആണെന്ന് റഥർഫോർഡ് നിർദ്ദേശിച്ചു. വിൽസൺ ബബിൾ ചേമ്പറിലെ കൂടുതൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ അനുമാനം സ്ഥിരീകരിച്ചു. അങ്ങനെ 1913-ൽ, ഒരു പുതിയ കണിക കണ്ടെത്തി, എന്നാൽ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള റഥർഫോർഡിൻ്റെ അനുമാനം അംഗീകരിക്കാനാവില്ല.

ന്യൂട്രോണിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ

മഹാനായ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ തൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ ഒരു പിശക് കണ്ടെത്തി, ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഭാഗമായ മറ്റൊരു കണികയുടെ അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ച് ഒരു സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ട് വെച്ചു, അത് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമാണ്. പരീക്ഷണാത്മകമായി, അയാൾക്ക് അത് കണ്ടെത്താനായില്ല.

1932-ൽ ജെയിംസ് ചാഡ്വിക്ക് എന്ന ഇംഗ്ലീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ഇത് ചെയ്തത്. ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ആൽഫ കണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ബെറിലിയം ആറ്റങ്ങളെ ബോംബെറിഞ്ഞ് അദ്ദേഹം ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി. ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ബെറിലിയം ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു കണിക പുറപ്പെടുവിച്ചു, പിന്നീട് ന്യൂട്രോൺ എന്ന് വിളിക്കപ്പെട്ടു. തൻ്റെ കണ്ടെത്തലിന് മൂന്ന് വർഷത്തിന് ശേഷം ചാഡ്വിക്കിന് നൊബേൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു.

ഒരു ന്യൂട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (1.622 * 10-27 കിലോ), എന്നാൽ ഈ കണികയ്ക്ക് ചാർജ് ഇല്ല. ഈ അർത്ഥത്തിൽ, ഇത് നിഷ്പക്ഷവും അതേ സമയം കനത്ത ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ വിഘടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ചാർജിൻ്റെ അഭാവം മൂലം, ഒരു ന്യൂട്രോണിന് ഉയർന്ന കൂലോംബ് പൊട്ടൻഷ്യൽ തടസ്സത്തിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകാനും ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഘടനയിലേക്ക് തുളച്ചുകയറാനും കഴിയും.

പ്രോട്ടോണിനും ന്യൂട്രോണിനും ക്വാണ്ടം ഗുണങ്ങളുണ്ട് (കണികകളുടെയും തരംഗങ്ങളുടെയും ഗുണങ്ങൾ അവ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും). ന്യൂട്രോൺ വികിരണം മെഡിക്കൽ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന തുളച്ചുകയറാനുള്ള കഴിവ് ഈ വികിരണത്തെ ആഴത്തിൽ ഇരിക്കുന്ന മുഴകളെയും മറ്റ് മാരകമായ രൂപീകരണങ്ങളെയും അയോണീകരിക്കാനും അവയെ കണ്ടെത്താനും അനുവദിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കണികാ ഊർജ്ജം താരതമ്യേന കുറവാണ്.

ന്യൂട്രോൺ, പ്രോട്ടോണിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു അസ്ഥിര കണികയാണ്. അതിൻ്റെ ആയുസ്സ് ഏകദേശം 900 സെക്കൻഡാണ്. ഇത് പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ, ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂട്രിനോ എന്നിവയായി ക്ഷയിക്കുന്നു.