Próton: diferenças entre revisões

O {{PBPE|próton|protão}} é uma [[partícula subatômica]], de símbolo p ou p⁺, com uma [[carga elétrica]] positiva de +1e [[carga elementar]] e com uma [[massa]] ligeiramente menor do que a de um [[nêutron]] (Outra partícula subatômica encontrada nos [[átomosátomo]]s). Os prótons e os [[nêutrons]], possuem massa de aproximadamente uma [[unidade de massa atômica]], são referidos coletivamente como "[[núcleon]]s", prótons estão presentes no [[Núcleo atómico|núcleo]] de um [[átomo]]. O número de prótons no núcleo é conhecido como [[número atômico]]. Uma vez que cada [[Elemento (química)|elemento]] tem um único número de prótons, cada elemento tem o seu próprio [[número atômico]]. A palavra ''próton'' significa em grego "primeiro", e esse nome foi dado ao núcleo de [[hidrogênio]] por [[Ernest Rutherford]] em 1920. Nos anos anteriores, [[Rutherford]] descobriu que o núcleo de hidrogênio (conhecido por ser o núcleo mais leve) podia ser extraído dos núcleos de [[nitrogênio]] por colisão. O próton foi, portanto, um candidato a ser uma [[partícula fundamental]] e um bloco de construção para nitrogênio e todos os outros núcleos atômicos mais pesados.

No moderno [[modelo padrão]] da física de partículas, o próton é um [[hádron]], e como o [[nêutron]], o outro [[núcleon]] (partículas presentes no [[núcleo atômico]]), é composto por três [[quarksquark]]s. Embora o próton foi inicialmente considerado uma [[partícula fundamental]], um próton é agora compreendido a ser composto por três [[quarks]] de valência: dois [[quark up|quarks up]] e um [[quark down]]. Pensa-se que as [[Massa de repouso|massas de repouso]] dos [[quarks]] contribuem apenas cerca de 1% da [[massa]] do próton. O restante da massa dos prótons se deve à [[energia cinética]] dos [[quarks]] e à energia dos campos de glúons[[glúon]]s que ligam os [[quarks]] juntos.

Já que o próton não é uma [[partícula fundamental]], ele possui um tamanho físico — Embora isto não é perfeitamente bem definido já que a ''superfície'' de um próton é um tanto distorcida. O raio do próton é de cerca de 0.84-0.87 [[Femtômetro|fm]].<ref>{{citar web|URL = http://www.psi.ch/media/proton-size-puzzle-reinforced|título = "Proton size puzzle reinforced!"|data = |acessadoem = |autor = |publicado = }} Paul Shearer Institute. 25 de janeiro de 2013.</ref>

O próton livre (um próton que não está ligado a [[núcleons]] ou [[elétronselétron]]s) é uma partícula estável que não tenha sido observada para separar espontaneamente a outras partículas. Prótons livres são encontrados naturalmente em várias situações em que as energias ou as temperaturas são altas o suficiente para separá-los de [[elétrons]], para que eles tenham alguma afinidade. Prótons livres existem em [[plasma]]s em que a temperatura é bastante elevada para permitir que eles se combinem com os [[elétrons]]. Prótons livres de alta energia e velocidade compõem 90% dos [[raios cósmicos]], que se propagam no vácuo em distâncias interestelares. Prótons livres são [[Emissão de protão|emitidos diretamente]] de [[núcleos atômicos]] em alguns tipos raros de [[decaimento radioativo]]. Prótons também resultam (junto com os [[elétrons]] e os [[antineutrinos]]) do [[decaimento radioativo]] de [[nêutrons]] livres, que são instáveis.

Em temperaturas suficientemente baixas, prótons livres ligam-se aos [[elétrons]]. No entanto, as propriedades de tais prótons ligados não mudam, e eles permanecem prótons. Um próton em um rápido movimento através da matéria vai desacelerar por conta das interações com elétrons e núcleos, até que ele seja capturado pela [[nuvem eletrônica]] de um [[átomo]]. O resultado é um átomo protonado, que é um [[composto químico]] de hidrogênio. No vácuo, quando os elétrons livres estão presentes, um próton suficientemente lento pode pegar um único elétron livre, tornando-se um [[átomo de hidrogênio]] neutro, que é quimicamente um [[Radical (química)|radical livre]]. Tais "átomos de hidrogênio livres" tendem a reagir quimicamente com muitos outros tipos de átomos em energias suficientemente baixas. Quando os átomos de hidrogênio livres reagem uns com os outros, eles formam moléculas neutras de hidrogênio (H₂), que é o componente molecular mais comum de [[nuvens moleculares]] no [[espaço interestelar]]. Tais moléculas de hidrogênio na Terra podem, então, servir (entre muitos outros usos) como uma fonte conveniente de prótons para aceleradores (como o utilizado na [[terapia de prótons]]) e em outros experimentos de [[física de partículas]] com [[hádrons]] que exigem que prótons acelerem, com o mais notável exemplo sendo o acelerador de partículas ''[[Large Hadron Collider]]''.

Em [[1886]], o [[Física|físico]] [[AlemanhaAlemães|alemão]] [[Eugen Goldstein]] criou um tubo e observou que, quando ocorriam descargas elétricas através do tubo contendo um gás rarefeito, surgiam raios que apresentavam [[massa]] e [[carga elétrica|cargas elétricas]] positivaspositiva.

Esses raios foram denominados de ''raios canais''. Posteriormente, o [[inglesesNova Zelândia|inglêsneozelandês]] [[Ernest Rutherford]] verificou que os raios canais originários do hidrogéniohidrogênio possuíam a menor carga positiva conhecida até então. A essa unidade eletricamente carregada positivamente deu-se o nome de próton.

Prótons são [[férmionsférmion]]s de [[spin-½]] e são compostos por três quarks de valência,<ref>Adair, R.K. (1989).&nbsp;''The Great Design: Particles, Fields, and Creation ''[[Oxford University Press]]. p.&nbsp;214.</ref> tornando-os [[bárionsbárion]]s (um sub-tipo de [[hádrons]]). Os dois [[quark up|quarks up]] e um [[quark down]] pertencentes ao próton são mantidos unidos pela [[força forte]], mediada pelos [[glúons]].<ref>Cottingham, W.N.; Greenwood, D.A. (1986).&nbsp;''An Introduction to Nuclear Physics''. [[Cambridge University Press]].[[&nbsp;ISBN]]:{{citar web|URL = https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/9780521657334|título = 9780521657334|data = |acessadoem = |autor = |publicado = }}</ref>:^21-22 Uma perspectiva moderna tem o próton composto por quarks de valência (up, up, down), pelos [[glúons]] e pares transitórios de [[Quark#Confinamento e propriedades do quark|mar de quarks]]. O próton tem aproximadamente um exponencial decaimento de carga positiva de distribuição com um raio quadrado médio de cerca de 0,8 [[Femtômetro|fm]].<ref>Basdevant, J.-L.; Rich, J.; M. Spiro (2005).''&nbsp;{{citar web|URL = http://books.google.com/?id=OFx7P9mgC9oC&pg=PA375&dq=helium+%22nuclear+structure%22|título = Fundamentals in Nuclear Physics|data = |acessadoem = |autor = |publicado = }}'' [[Springer Science+Business Media|Springer]]. p.&nbsp;155.&nbsp;[[ISBN]]&nbsp;0-387-01672-4.</ref>

Prótons e [[nêutrons]] são ambos [[núcleons]], que podem ser unidos pela [[força nuclear]] para formar [[núcleos atômicos]]. O núcleo do [[isótopo]] mais comum do [[átomo de hidrogênio]] (com o símbolo químico "H") é um próton sozinho. Os núcleos do hidrogênio pesado dos isótopos [[deutério]] e [[trítio]] contêm um próton ligado a um e dois nêutrons, respectivamente. Todos os outros tipos de [[núcleos atómicos]]atômicos são compostos por dois ou mais prótons e diferentes números de [[nêutron]]snêutrons.

Na [[química]] e [[bioquímica]] , a palavra próton é frequentemente usada como um sinônimo para o íon molecular de [[hidrogênio]] (H⁺) em vários contextos: