Protone
Il protone č una particella elementare carica che può esistere libera o legata in un nucleo atomico. La sua carica ha il valore di quella dell'elettrone, ma di segno opposto: 1,602 × 10-19 coulomb. Ha inoltre spin semi-intero (1/2) ed č quindi classificato come fermione. La sua massa č poco piů di 1800 volte quella dell'elettrone (circa 1836) e quasi uguale a quella del neutrone: il protone ha una massa a riposo di 1,6726231 × 10-27 kg (9,3828 × 102 MeV/c2). Tale valore non viene ricavato dai principi del modello standard, ma č stato determinato sperimentalmente. Alcune teorie, per risolvere il problema della massa delle particelle, ipotizzano un campo scalare che permea lo spaziotempo, che interagisce con le particelle in maniera differente: da tale interazione deriverebbe la massa. Le particelle responsabili del campo vengono chiamate bosoni di Higgs, tuttavia non esistono verifiche sperimentali della loro esistenza.Il protone viene iscritto alla categoria dei barioni, in quanto č composto da tre quark: due up e un down.
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2 L'ipotetico decadimento del protone 3 Vedi anche |
Il protone e la chimica
Il nucleo del piů comune isotopo dell'atomo di idrogeno č costituito esclusivamente da un protone. I nuclei degli altri atomi sono composti da neutroni e protoni tenuti insieme dalla forza forte, che contrasta efficacemente la repulsione coulombiana e consente alle particelle neutre di restare legate a quelle cariche. Il numero di protoni nel nucleo, detto numero atomico, determina le proprietĂ chimiche dell'atomo e la natura stessa dell'elemento.
In chimica e biochimica il termine può venire usato per riferirsi allo ione dell'idrogeno in soluzione acquosa (idrogenione). In questo contesto, secondo la teoria acido-base di Bronsted, un donatore di protoni č un acido e un accettore di protoni una base.
Alcuni esperimenti in corso dagli anni 80 del secolo scorso nei laboratori al Gran Sasso, in Giappone e altrove, stanno investigando il decadimento del protone. Al momento l'unica ipotesi che si può fare č che la vita media di questa particella č un pò piů lunga della attuale vita dell'Universo, anche se alcune teorie supersimmetriche stabiliscono la vita media del protone in 1030 anni. In molti dei laboratori si sta studiando contemporaneamente il problema dei neutrini solari.
Tra i vari decadimenti, č stato proposto anche il seguente:
L'ipotetico decadimento del protone
che pur conservando la carica, l'energia e il momento, non conserva il numero barionico.
Un decadimento con piů possibilitĂ č invece quello dovuto all'effetto Cherenkov:
- p → e+ + π0
- νe + p → n + e+ + π0
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