Протон: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
imported>InternetArchiveBot
imported>Treskful
→Семантические свойства: стандартизация структуры
 
imported>InternetArchiveBot
Спасено источников — 1, отмечено мёртвыми — 0. Сообщить об ошибке. См. FAQ.) #IABot (v2.0.9.5
 
Строка 1: Строка 1:
{{Cf|Протон}}
{{другие значения}}
{{wikipedia}}


= {{-ru-}} =
{{Информация о частице
{{Лексема в Викиданных|L153113}}
|цвет_фона                      =  
 
|имя                            = Протон
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
|символ                        = {{math|''p'',  ''p''<sup>+</sup>}}
{{сущ ru m ina 1a
|обнаружена                    = [[Резерфорд, Эрнест|Эрнест Резерфорд]] в [[1919 год в науке|1919 году]]
|основа=прото́н
|названа                        = от {{lang-grc|[[wikt:πρῶτος#Древнегреческий|πρῶτος]]}} «первый»
|слоги={{по-слогам|про|то́н}}
|семья                          = [[фермион]]
}}
|группа                        = [[адрон]], [[барион]], [[N-барион]], [[нуклон]]
 
|взаимодействие                = [[Сильное взаимодействие|Сильное]], [[Слабое взаимодействие|слабое]], [[Электромагнитное взаимодействие|электромагнитное]] и [[Гравитация|гравитационное]]
{{морфо-ru|протон|и=т}}
|античастица                    = [[антипротон]] <math>(\bar{p})</math>
 
|масса                          = {{nobr|938,272 089 43(29) МэВ<ref name="mass in MeV"/>}}<br>{{nobr|1,672 621 923 69(51){{e|−27}} [[кг]]<ref name="mass in kg" />}}<br>{{nobr|1,007 276 466 5789(83)  [[а. е. м.]]<ref name="mass in u" />}}
=== Произношение ===
|время_жизни                    = ∞ ([[Распад протона|не менее]] 2,1{{e|29}} лет<ref name=Ahm2004/>)
{{transcriptions-ru|прото́н|прото́ны}}
|электрический_заряд            = +1 [[Элементарный электрический заряд|{{math|''e''}}]]<br>+1,602 176 634{{e|−19}} [[Кл]]
 
|барионное_число                = 1
=== Семантические свойства ===
|магнитный_момент              = {{nobr|2,792 847 344 63(82)}} [[Ядерный магнетон|ядерного магнетона]]<ref name=mupsmun/> или {{nobr|1,410 606 795 45(60)×10<sup>-26</sup> [[Джоуль|Дж]]/[[Тесла (единица измерения)|Тл]]}}<ref name=mup/>
 
|спин                          = ½
==== Значение ====
|изотопический_спин            = ½
# {{физ.|ru}} тяжёлая стабильная элементарная [[частица]] с положительным электрическим зарядом {{пример|Нейтроны упруго рассеиваются на {{выдел|протонах}} жидководородной мишени.}}
|странность                    = 0
# {{хим.|ru}} [[атом]] [[водород]]а в [[состав]]е [[молекула|молекулы]] какого-л. [[вещество|вещества]] или в форме [[катион]]а {{пример|При диссоциации молекулы уксусной кислоты теряют {{выдел|протон}}.}}
|очарование                    = 0
# {{физ.|ru}}, {{хим.|ru}} {{помета|в теории ядерного магнитного резонанса}} [[ядро]] атома водорода (протия), обычно в составе сложной молекулы {{пример|Сигнал {{выдел|протонов}} метильной группы в результате спин-спинового взаимодействия расщепляется в триплет.}}
|внутренняя_чётность            = 1
#
|кварковый_состав              = uud
 
|схема_распада                  = нет
==== Синонимы ====
# —
# [[водород]], [[протий]]
# [[протий]]
#
 
==== Антонимы ====
# [[антипротон]]
# частичн.: [[дейтрон]], [[тритон]]
# —
#
 
==== Гиперонимы ====
# [[частица]], [[адрон]], [[барион]], [[нуклон]]
# [[атом]], [[ион]]
# [[магнитное ядро]]
#
 
==== Гипонимы ====
# —
# —
# —
#
 
==== Холонимы ====
# [[ядро]]
# —
# [[атом водорода]]; частичн.: [[молекула]], [[спиновая система]]
#
 
==== Меронимы ====
# [[кварк]]
# —
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|уничиж=
|увелич=
|имена-собственные=
|существительные=бипротон, дипротон, протий
|прилагательные=
|числительные=
|местоимения=
|глаголы=протонировать
|наречия=
|предикативы=
|предлоги=
|полн=протон
}}
 
=== Этимология ===
От {{этимология:протон|да}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
* [[протон отдачи]]
 
=== Перевод ===
{{перев-блок|
|abq=<!--Абазинский-->
|ab=<!-- Абхазский-->
|av=
|ave=<!--Авестийский -->
|aja=<!--Аджа-->
|ady=<!--Адыгейский-->
|az=[[proton]]
|ay=<!-- Аймарский-->
|ain=<!--Айнский-->
|ain.kana=<!-- Айнский (кана) -->
|ain.lat=<!--Айнский (лат)-->
|sq=[[proton]]
|gsw=[[Proton]]
|ale=<!--Алеутский-->
|alt=<!--Алтайский-->
|am=<!-- Амхарский-->
|en=[[proton]]
|ar=[[بروتون]]
|an=[[protón]]
|arc.jud=<!--Арамейский (иуд.) -->
|arc.syr=<!--Арамейский (сир.) -->
|arn=<!--Арауканский -->
|hy=[[պրոտոն]]
|asm=
|ast=[[protón]] {{m}}
|af=[[proton]]
|bar=
|bm=<!-- Бамбара-->
|eu=[[protoi]]
|ba=[[протон#|протон]]
|be=[[пратон]]
|bn=[[প্রোটন]] (proṭôn)
|bcl=[[proton]]
|bg=[[протон#|протон]]
|bs=[[proton]]
|br=[[proton]]
|bua=
|cy=[[proton]]
|wa=
|hu=[[proton]]
|vep=
|hsb=
|vot=<!--Водский-->
|vo=<!-- Волапюк-->
|wo=[[feppsaal]]
|vro=[[proodon]]
|vi=<!-- Вьетнамский -->
|haw=
|gag=
|ht=[[pwoton]]
|gl=[[protón]] {{m}}
|ze=<!-- Генуэзский-->
|kl=<!-- Гренландский-->
|el=[[πρωτόνιο]] {{n}}
|ka=[[პროტონი]]
|gn=<!-- Гуарани-->
|gu=[[પ્રોટોન]]
|gd=
|dar=<!--Даргинский-->
|prs=<!--Дари-->
|da=[[proton]]
|dv=<!-- Дивехи-->
|ang=<!--Древнеанглийский-->
|grc=<!--Древнегреческий-->
|sgs=[[pruotuons]]
|zza=<!--Зазаки-->
|zu=<!-- Зулу-->
|he=[[פרוטון]]
|yi=[[פּראָטאָן]]
|io=[[protono]]
|inh=<!--Ингушский-->
|id=[[proton]]
|ia=[[proton]]
|iu=<!-- Инуктитут-->
|ik=<!-- Инупиак-->
|ga=[[prótón]]
|is=[[róteind]]
|es=[[protón]] {{m}}
|it=[[protone]]
|yo=<!-- Йоруба-->
|kbd=<!--Кабардино-черкесский -->
|kbp=[[protɔɔ]]
|kk=[[протон#|протон]]
|xal=[[протон#|протон]]
|kn=[[ಪ್ರೋಟಾನ್]]
|kaa=<!--Каракалпакский -->
|krc=
|krl=<!--Карельский-->
|ca=[[protó]] {{m}}
|csb=
|qu=
|ky=[[протон#|протон]]
|zh=[[质子]] (zhìzǐ)
|zh-tw=<!-- Китайский (традиц.)-->
|zh-cn=<!-- Китайский (упрощ.)-->
|kom=[[протон#|протон]]
|koi=<!--Коми-пермяцкий -->
|kok=<!--Конкани-->
|ko=<!-- Корейский-->
|kw=<!-- Корнский -->
|co=<!-- Корсиканский-->
|xh=<!-- Коса-->
|crh=<!--Крымскотатарский-->
|kum=<!--Кумыкский-->
|ku=[[proton]]
|ckb=
|km=
|lad=<!--Ладино-->
|lbe=<!--Лакский-->
|lo=
|la=[[proton]]
|lv=[[protons]]
|lez=<!--Лезгинский-->
|li=[[proton]]
|ln=<!-- Лингала-->
|lt=[[protonas]]
|lmo=[[prutun]]
|lb=[[Proton]]
|mk=[[протон#|протон]]
|mg=
|ms=[[proton]]
|ml=[[പ്രോട്ടോൺ]]
|mt=
|mi=[[iraoho]]
|mr=[[प्राणू]] (prāṇū); [[प्रोटॉन]]
|chm=[[протон#|протон]]
|mdf=<!--Мокшанский-->
|mo=<!-- Молдавский-->
|mn=[[протон#|протон]]
|gv=<!-- Мэнский-->
|nv=<!-- Навахо-->
|gld=<!--Нанайский-->
|nah=<!--Науатль-->
|na=<!-- Науру -->
|nio=<!--Нганасанский-->
|agh=<!--Нгелима-->
|nap=<!--Неаполитано-калабрийский-->
|new=[[प्रोटोन]]
|de=[[Proton]]
|yrk=<!--Ненецкий -->
|ne=[[प्रोटोन]]
|nl=[[proton]]
|dsb=
|no=[[proton]]
|oc=[[proton]]
|oc=[[ପ୍ରୋଟୋନ]]
|os=[[протон#|протон]]
|pi=<!-- Пали -->
|pa=
|pap=
|fa=[[پروتون]] (prutun)
|pl=[[proton]]
|pt=[[próton]] {{m}}; [[protão]]
|ps=<!-- Пушту -->
|pms=
|rap=<!--Рапануйский -->
|rm=
|ksh=[[Proton]]
|ro=[[proton]]
|rue=[[протон#|протон]]
|sjd=<!--Саамский (кильдинский)-->
|sa=<!-- Санскрит -->
|sc=[[protone]]
|ceb=[[proton]]
|se=<!-- Северносаамский-->
|frr=
|sr=[[протон#|протон]]
|sr-l=<!--Сербский (лат.)-->
|si=
|sd=
|scn=[[prutuni]]
|sk=[[protón]]
|sl=[[proton]]
|slovio-c=<!-- Словио (кир.)-->
|slovio-l=<!-- Словио (лат.)-->
|so=[[borotoon]]
|sw=[[protoni]]
|tab=<!--Табасаранский-->
|tl=
|tg=[[протон#|протон]]
|ty=<!-- Таитянский-->
|th=[[โปรตอน]] (bproo-dtɔn)
|ta=
|tt=[[протон#|протон]]
|tt.lat=<!--Татарский (лат.)-->
|ttt=<!--Татский-->
|te=[[ప్రోటాన్]]
|bo=<!-- Тибетский-->
|tir=<!--Тигринья -->
|art=<!--Токипона -->
|tpi=<!--Ток-писин-->
|kim=<!--Тофаларский -->
|tn=<!-- Тсвана-->
|tyv=
|tr=[[proton]]
|tk=[[proton]]
|udm=[[протон#|протон]]
|uz=[[proton]]
|ug=<!-- Уйгурский-->
|uk=[[протон#|протон]]
|ur=<!-- Урду-->
|fo=<!-- Фарерский-->
|fi=[[protoni]]
|fr=[[proton]]
|fy=[[proton]]
|fur=
|kjh=<!--Хакасский-->
|ha=<!-- Хауса -->
|hi=[[प्रोटॉन]] (proṭŏn), [[प्राणु]] (prāṇu)
|hr=[[proton]]
|chu.cyr=<!--Церковнославянский (кир.)-->
|chu.glag=<!-- Церковнославянский (глаг.)-->
|rom=<!--Цыганский-->
|ce=[[протон#|протон]]
|cs=[[proton]]
|cv=[[протон#|протон]]
|ckt=<!-- Чукотский-->
|sv=[[proton]]
|cjs=<!--Шорский-->
|sco=[[proton]]
|ewe=<!--Эве-->
|evn=<!--Эвенкийский-->
|myv=
|eo=[[protono]]
|et=[[prooton]]
|jv=
|sah=[[протон#|протон]]
|ja=[[陽子]]
}}
 
=== Анаграммы ===
* [[оптрон]], [[портно]], [[тропон]]
 
=== Библиография ===
*
 
<!-- Служебное: -->
{{improve|ru|переводы}}
{{Категория|язык=ru|Элементарные частицы}}
{{Категория|язык=ru|Заряженные частицы}}
{{длина слова|6|ru}}
 
= {{-ba-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ ba |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=ba|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|ba}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|ba}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|ba|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=ba|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=ba}}
 
= {{-bg-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ bg m|слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=bg|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|bg}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|bg}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|bg|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=bg|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=bg}}
 
= {{-kk-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ kk |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=kk|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|kk}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|kk}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|kk|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=kk|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=kk}}
 
= {{-xal-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ xal |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=xal|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|xal}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|xal}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|xal|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=xal|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=xal}}
 
= {{-ky-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ ky |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=ky|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|ky}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|ky}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|ky|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=ky|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=ky}}
 
= {{-kom-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ kom |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=kom|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|kom}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|kom}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|kom|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=kom|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=kom}}
 
= {{-mk-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ mk m|слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=mk|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|mk}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|mk}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|mk|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=mk|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=mk}}
 
= {{-chm-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ chm |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=chm|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|chm}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|chm}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|chm|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=chm|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=chm}}
 
= {{-mn-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ mn |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=mn|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|mn}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
}}


=== Этимология ===
'''Прото́н''' (от {{lang-grc|[[wikt:πρῶτος#Древнегреческий|πρῶτος]]}} «первый»<ref name="ФЭ">{{ФЭ|4|статья=Протон}}</ref>) — одна из трёх (вместе с [[нейтрон]]ом и [[электрон]]ом) [[элементарные частицы|элементарных частиц]], из которых построено обычное [[вещество]]. Протоны входят в состав [[атомное ядро|атомных ядер]]; порядковый номер [[химический элемент|химического элемента]] в [[таблица Менделеева|таблице Менделеева]] равен количеству протонов в его ядре.
Из {{этимология:протон|mn}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
В физике протон обозначается <math>p</math>. Химическое обозначение протона (рассматриваемого в качестве [[катион|положительного иона]] [[водород]]а) — H<sup>+</sup>, астрофизическое — HII. [[Античастица]] к протону — [[антипротон]] <math>\tilde p</math>.
*


=== Библиография ===
Масса протона составляет около 1,6726{{e|−27}} кг или 938,27 [[МэВ]], что примерно в 1836 раз больше массы [[электрон]]а. [[Спин]] равен ½, поэтому протон является [[фермион]]ом. [[Внутренняя чётность]] положительна.
*


{{unfinished|mn|p=1|m=1|e=1}}
В классификации элементарных частиц протон относится к [[адроны|адронам]]. Он обладает способностью ко всем четырём фундаментальным взаимодействиям — [[сильное взаимодействие|сильному]], [[электромагнитное взаимодействие|электромагнитному]], [[слабое взаимодействие|слабому]] и [[гравитационное взаимодействие|гравитационному]].


{{Категория|язык=mn|Элементарные частицы||}}
[[Электрический заряд]] его положителен и равен по модулю [[заряд электрона|заряду электрона]]: {{math|''e''}} = +1,602 176 634{{e|−19}} [[Кл]] (точно).
{{длина слова|6|lang=mn}}


= {{-os-}} =
В отличие от, например, электрона, протон не является точечной частицей, а имеет внутреннюю структуру и конечные размеры. [[Фундаментальные частицы]], из которых построен протон — [[кварки]] и [[глюоны]]. Какую именно величину считать размером протона, зависит от договорённости, но в любом случае это будет величина порядка 1 [[фемтометр|фм]]. Наиболее точно измерен так называемый электрический радиус — 0,841 фм.


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
Протон стабилен, многочисленные эксперименты не выявили никаких свидетельств его распада. Для объяснения этого факта было введено сохраняющееся [[барионное число]] (протону по соглашению приписывается барионное число +1).
{{сущ os |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}


{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
Название «протон» предложено [[Резерфорд, Эрнест|Э. Резерфордом]] в 1920 году.


=== Произношение ===
== Свойства ==
{{transcriptions|||}}


=== Семантические свойства ===
=== Структура ===
{{илл|lang=os|}}
Первоначально протон считался бесструктурной частицей. Однако постепенно накапливались экспериментальные факты (большая величина [[аномальный магнитный момент|аномального магнитного момента]], результаты опытов по [[Упругое рассеяние|упругому]] и [[глубоко неупругое рассеяние|глубоко неупругому]] рассеянию), говорящие о том, что это не так.


==== Значение ====
По современным представлениям, элементарными единицами, из которых построены все сильно взаимодействующие частицы, и протон в том числе, являются [[кварки]].
# {{физ.|os}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#


==== Синонимы ====
В первоначальной версии кварковой модели считалось (и до сих пор часто говорят), что протон состоит из трёх кварков — двух [[верхний кварк|верхних]] и одного [[нижний кварк|нижнего]] (''uud''). Хотя эта (так называемая «наивная») кварковая модель и позволяет неплохо описать некоторые свойства протона (так, отношение [[магнитный момент|магнитных моментов]] протона и нейтрона получается равным −3/2, что близко к экспериментальному значению −1,47<ref>{{книга|автор=Мухин К. Н. |заглавие=Экспериментальная ядерная физика|место=М.|год=1993|том=2|страницы=327}}</ref>), на самом деле она не совсем правильна. В действительности протон содержит, кроме этих трёх — ''валентных'' — кварков, множество [[глюон]]ов и кварк-[[антикварк]]овых пар (так называемых ''морских кварков'').
# ?
#


==== Антонимы ====
Согласно данным, полученным в экспериментах по [[глубоко неупругое рассеяние|глубоко неупругому рассеянию]], лишь около 40 % импульса протона приходится на валентные кварки, 50 % на глюоны и 10 % на морские кварки<ref name="ФЭ-кварки">{{ФЭ|2|статья=Кварки}}</ref>. Исследование коллаборации {{нп5|NNPDF}} показало, что в состав протона могут временно входить [[c-кварк|очарованные кварки]]<ref>{{Cite web |url=https://www.nature.com/articles/s41586-022-04998-2 |title=Evidence for intrinsic charm quarks in the proton {{!}} Nature<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2022-08-25 |archive-date=2022-08-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220823145235/https://www.nature.com/articles/s41586-022-04998-2 |url-status=live }}</ref>.
# ?
#


==== Гиперонимы ====
Кварки не могут покинуть протон из-за явления [[конфайнмент]]а.
# ?
#


==== Гипонимы ====
=== Физические характеристики ===
# —
#


=== Родственные слова ===
==== Масса ====
{{родств-блок
{{дополнить раздел|как её измеряют|дата=2020-12-12}}
|умласк=
Масса протона, выраженная в разных единицах, составляет<ref>Рекомендованные значения [[CODATA]] 2022 года, в скобках указана погрешность величины в единицах последней значимой цифры, одно [[стандартное отклонение]]</ref>:
|имена-собственные=
* 938,272 089 43(29) [[МэВ]]<ref name="mass in MeV">{{CODATA2022|константа= Proton mass energy equivalent in MeV |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpc2mev}}</ref>;
|существительные=
* 1,007 276 466 5789(83) [[а. е. м.]]<ref name="mass in u">{{CODATA2022|константа= Proton mass in u |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpu}}</ref>;
|прилагательные=
* 1,672 621 925 95(52){{e|−27}} [[килограмм|кг]]<ref name="mass in kg">{{CODATA2022|константа= Proton mass |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mp}}</ref>;
|числительные=
* 1836,152 673 426(32) массы [[электрон]]а<ref name=autogenerated1>{{CODATA2022|константа= Proton-electron mass ratio |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mpsme}}</ref>.
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}


=== Этимология ===
Масса протона формируется из масс составляющих его двух u-кварков и одного d-кварка и глюонного поля, причём на кварки приходится только около 2 % от массы протона<ref>{{статья|автор=Иванов И.|заглавие=Многоликий протон|издание=Квант|год=2009|том=|выпуск=|номер=5|страницы=|ссылка=https://old.elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431034/Mnogolikiy_proton|doi=|arxiv=|bibcode=|язык=ru|archive-date=2024-05-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20240506000651/https://old.elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431034/Mnogolikiy_proton|url-status=live}}</ref>.
Из {{этимология:протон|os}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
==== Магнитный момент ====
*
Магнитный момент протона определяется путём измерения отношения резонансной частоты прецессии магнитного момента протона в заданном однородном магнитном поле и циклотронной частоты обращения протона по круговой орбите в том же самом
поле<ref name = "Bete">{{книга|автор=[[Бете, Ханс Альбрехт|Бете Г.]], Моррисон Ф.|часть=|заглавие=Элементарная теория ядра|оригинал= |ссылка=|издание=|ответственный=|место=М. |издательство=ИЛ|год=1956 |том=|страницы=48 |страниц=|isbn=|тираж=|язык=ru}}</ref>{{обновить данные}}. Он равен {{nobr|2,792 847 344 63(82) [[Ядерный магнетон|ядерного магнетона]]}}<ref name=mupsmun>{{CODATA2022|константа= Proton magnetic moment to nuclear magneton ratio |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mupsmun}}</ref> или {{nobr|1,410 606 795 45(60)×10<sup>-26</sup> [[Джоуль|Дж]]/[[Тесла (единица измерения)|Тл]]}}<ref name=mup>{{CODATA2022|константа= Proton magnetic moment |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mup}}</ref>.


=== Библиография ===
==== Размер ====
*
Протон, как и любая [[квантовая механика|квантовомеханическая]] система, не имеет чётких границ — составляющие его кварки размазаны в пространстве в соответствии со своей [[волновая функция|волновой функцией]]. Поэтому нельзя однозначно сказать, что такое размер протона — это вопрос соглашения. В качестве размера можно выбрать радиус твёрдого кора ядерных сил, электрический либо магнитный радиус или другую характерную величину размерности длины. Однако чаще всего за размер элементарной частицы принимают среднеквадратический радиус распределения электрического заряда (электрический радиус)<ref name="ФЭ-размер">{{ФЭ|4|статья=«Размер» элементарной частицы}}</ref>.


{{unfinished|os|p=1|m=1|e=1}}
Измерения электрического радиуса протона с помощью атомов обычного водорода, проводимые разными методами с 1960-х годов, привели ([[CODATA]]-2014) к результату {{nobr|0,8751 ± 0,0061 фм}}<ref>{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?rp|title=Proton rms charge radius|author=|date=2014|work=Fundamental Physical Constants|publisher=[[NIST]]|access-date=2016-04-03|lang=en|archive-date=2019-07-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20190721104301/https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?rp|url-status=live}}</ref>. Первые эксперименты с атомами [[Мюон#Мюонные атомы|мюонного водорода]] дали для этого радиуса на 4 % меньший результат {{nobr|0,84184 ± 0,00067 фм}}<ref>{{статья |doi=10.1038/nature09250 |заглавие=The size of the proton |издание=Nature |том=466 |номер=7303 |страницы=213—216 |ссылка=http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7303/abs/nature09250.html |access-date=2010-07-09 |pmid=20613837 |bibcode=2010Natur.466..213P |язык=en |автор=Pohl R. et al. |число=8 |месяц=7 |год=2010 |archive-date=2017-09-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170916194036/http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7303/abs/nature09250.html }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.sciencemag.org/content/339/6118/417 |title=Proton Structure from the Measurement of 2S-2P Transition Frequencies of Muonic Hydrogen |access-date=2013-01-26 |archive-date=2013-01-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130127032250/http://www.sciencemag.org/content/339/6118/417 |url-status=live }}</ref>. Причины этого различия окончательно не выяснены. Измерения [[лэмбовский сдвиг|лэмбовского сдвига]] в атоме обычного водорода, проведённые в 2019 году, дали значение {{nobr|0,833 ± 0,010 фм}}, что хотя и согласуется с данными, полученными из мюонного водорода, но по-прежнему противоречит данным старых экспериментов<ref>{{статья|автор=Bezginov N. et al.|заглавие=A measurement of the atomic hydrogen Lamb shift and the proton charge radius|издание=Science|volume=365|pages=1007—1012|год=2019|doi=10.1126/science.aau7807|язык=en}}</ref>. Позже в 2019 году были опубликованы результаты эксперимента PRad, выполненного в [[Jlab|Лаборатории Джефферсона]] группой учёных под руководством [[Гаспарян, Ашот|А. Гаспаряна]], в котором для определения радиуса протона использовалось рассеяние электронов. Результат оказался равен {{nobr|0,831 ± 0,007 ± 0,012 фм}}<ref>{{Cite web|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191106130336.htm|title=New measurement yields smaller proton radius: Physicists get closer to solving the proton radius puzzle with unique new measurement of the charge radius of the proton|publisher=ScienceDaily|lang=en|access-date=2019-11-09|archive-date=2019-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20191107222942/https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191106130336.htm|url-status=live}}</ref>.
<!-- В 2020 г. немецкие физики с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили размер ядра атома водорода
с точностью до 13 знаков после запятой; это в два раза точнее, чем все предыдущие измерения
<ref>[https://ria.ru/20201127/proton-1586580653.html Размер протона определён с беспрецедентной точностью] // [[РИА Новости]], </ref>.-->


{{Категория|язык=os|Элементарные частицы||}}
В наборе данных [[CODATA]]-2022 было зафиксировано значение радиуса, близкое к измеренному на основе спектроскопии мюонного водорода — {{nobr|0,84075 ± 0,00064 фм}}<ref>{{CODATA2022|константа= Proton rms charge radius |ссылка=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?rp}}</ref>, и в целом проблема зарядового радиуса протона считается решённой, однако отдельные нестыковки в измерениях всё ещё существуют и обсуждаются<ref>{{Статья|ссылка=https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.94.015002|автор=Gao H., Vanderhaeghen M. |заглавие=The proton charge radius|год=2022-01-21|язык=en|издание=Reviews of Modern Physics|том=94|выпуск=1|страницы=015002|issn=0034-6861, 1539-0756|doi=10.1103/RevModPhys.94.015002}}</ref>.
{{длина слова|6|lang=os}}


= {{-rue-}} =
==== Слабый заряд ====
Так называемый [[слабый заряд]] протона <math>Q_w \approx 1 - 4 \sin^2 \theta_W</math>, определяющий его участие в [[Слабое взаимодействие|слабых взаимодействиях]] путём обмена [[Z-бозон]]ом (аналогично тому как электрический заряд частицы определяет её участие в электромагнитных взаимодействиях путём обмена фотоном), составляет {{nobr|0,0719 ± 0,0045}}, согласно экспериментальным измерениям нарушения чётности при рассеянии поляризованных электронов на протонах<ref name=qweak>{{статья
|автор={{nobr|The Jefferson Lab Qweak Collaboration}}
|заглавие=Precision measurement of the weak charge of the proton
|ссылка=http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0096-0
|издание=Nature
|год=2018
|месяц=5
|том=557
|номер=7704
|страницы=207—211
|doi=10.1038/s41586-018-0096-0
|язык=en
}}</ref>. Измеренная величина в пределах экспериментальной погрешности согласуется с теоретическими предсказаниями [[Стандартная модель|Стандартной модели]] ({{nobr|0,0708 ± 0,0003}})<ref name=qweak/>.


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
==== Время жизни ====
{{сущ rue m|слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
{{main|Распад протона}}


{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
Свободный протон стабилен, экспериментальные исследования не выявили никаких признаков его распада. Нижнее ограничение на [[время жизни]] — {{nobr|2,1{{e|29}} лет}} независимо от канала распада<ref name=Ahm2004>{{статья
|заглавие=Constraints on Nucleon Decay via Invisible Modes from the Sudbury Neutrino Observatory |издание=[[Physical Review Letters]]
|том=92 |номер=10 |страницы=102004 |doi=10.1103/PhysRevLett.92.102004 |pmid=15089201 |bibcode=2004PhRvL..92j2004A |arxiv=hep-ex/0310030
|язык=en |тип=journal |автор=Ahmed  S. et al. |год=2004}}</ref>, {{nobr|1,6{{e|34}} лет}} для распада на [[позитрон]] и нейтральный [[Пион (частица)|пион]], {{nobr|7,7{{e|33}} лет}} для распада на положительный [[мюон]] и нейтральный [[Пион (частица)|пион]]<ref>{{Статья|автор=Abe K. et al. (Super-Kamiokande Collaboration)|год=2017-01-06|doi=10.1103/PhysRevD.95.012004|выпуск=1|страницы=012004|язык=en|издание=Physical Review D|заглавие=Search for proton decay via <math>p\rightarrow e^+\pi^0</math> and <math>p\rightarrow\mu^+\pi^0</math> in 0.31 megaton<math>\cdot</math>years exposure of the Super-Kamiokande water Cherenkov detector|ссылка=http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/_pdf/articles/PhysRevD.95.012004.pdf|том=95|archive-date=2019-04-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20190420044033/http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/_pdf/articles/PhysRevD.95.012004.pdf}}</ref>.


=== Произношение ===
Поскольку протон является наиболее лёгким из [[барион]]ов, стабильность протона является следствием [[закон сохранения барионного числа|закона сохранения барионного числа]] — протон не может распасться на какие-либо более лёгкие частицы (например, позитрон и нейтрино) без нарушения этого закона. Однако многие теоретические расширения [[Стандартная модель|Стандартной модели]] предсказывают процессы (пока не наблюдавшиеся), в которых барионное число не сохраняется и, следовательно, протон может распадаться.
{{transcriptions|||}}


=== Семантические свойства ===
=== Взаимодействия ===
{{илл|lang=rue|}}
Протон участвует во всех известных взаимодействиях — сильном, электромагнитном, слабом и гравитационном. Благодаря сильному взаимодействию, протоны и нейтроны соединяются в [[атомное ядро|атомные ядра]]. Благодаря электромагнитному взаимодействию, ядра и электроны образуют [[атом]]ы, из которых, в свою очередь, состоят [[молекулы]] и макроскопические тела. Слабое взаимодействие протонов приводит, например, к процессам [[бета-распад]]а.


==== Значение ====
==== Сильное ====
# {{физ.|rue}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
При низких энергиях сильное взаимодействие протонов проявляется как [[ядерные силы]], связывающие протоны и нейтроны в атомных ядрах<ref name="ФЭ"/>. В отличие, например, от электромагнитных, ядерные силы нецентральны и зависят от спинов частиц (поэтому, в частности, протон и нейтрон с параллельно направленными спинами образуют [[связанное состояние]] — [[дейтрон]], а с антипараллельными — нет).
#


==== Синонимы ====
Как показывает эксперимент, ядерные силы обладают свойством ''изотопической симметрии'': они не меняются при замене протонов на нейтроны и наоборот. Поэтому в теории ядерных сил протон и нейтрон часто рассматривают как состояния одной частицы
# ?
с [[изотопический спин|изотопическим спином]] 1/2 ([[нуклон]]а), отличающиеся его проекцией (у протона +1/2, у нейтрона −1/2)<ref name="ФЭ"/>.
#


==== Антонимы ====
Ядерные силы можно описать как обмен [[пион (частица)|пионами]] ([[модель Юкавы]]) и в меньшей степени также другими, более тяжёлыми [[мезон]]ами<ref name="ФЭ"/>. Эмпирически найденный [[потенциальная энергия|потенциал]] ядерных сил соответствует притяжению на больших расстояниях и сильному отталкиванию на меньших (около 0,5 фм)<ref name="ФЭ-ЯС">{{ФЭ|5|статья=Ядерные силы}}</ref>. В рамках этой модели протон состоит из тяжёлой сердцевины (кора, от {{lang-en|core}}),
# ?
и окружающего его облака виртуальных мезонов (на больших расстояниях — пионов, ближе к центру [[ро-мезон]]ов, [[омега-мезон]]ов и других).
#


==== Гиперонимы ====
С другой стороны, при [[глубоко неупругое рассеяние|глубоко неупругом рассеянии]] частиц высоких энергий на протонах дело выглядит так, как будто рассеяние происходит на некоторых точечных частицах, находящихся внутри протона. [[Фейнман, Ричард|Фейнман]] назвал их [[партон (частица)|партонами]]. Это и есть кварки<ref name="ФЭ"/>.
# ?
#


==== Гипонимы ====
При столкновениях протонов высоких энергий друг с другом или с ядрами возникает сильно разогретая [[ядерная материя]] и, возможно, [[кварк-глюонная плазма]].
# —
#


=== Родственные слова ===
==== Электромагнитное ====
{{родств-блок
Электрический заряд протона равен по абсолютной величине и противоположен по знаку заряду электрона. Тот факт, что сумма зарядов протона и электрона равна нулю, проверен с большой точностью, поскольку он означает электрическую нейтральность обычной материи<ref name="АР">{{книга|автор=А. И. Ахиезер, М. П. Рекало|заглавие=Электродинамика адронов|место=К.|год=1977|страницы=12—13}}</ref>.
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}


=== Этимология ===
[[Закон Кулона|Разноимённые заряды притягиваются]], поэтому протон и электрон могут образовать связанное состояние — [[атом водорода]]. Если электрон заменить отрицательно заряженным [[мюон]]ом, образуется похожая на водород система, но примерно в 200 раз меньших размеров — [[Мезоатом|мю-мезоводород]]. Вообще, атомы обычного вещества обязаны своим существованием электромагнитному притяжению между протонами ядра и электронами.
Из {{этимология:протон|rue}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
Электрически заряженные элементарные частицы со спином 1/2 описываются [[уравнение Дирака|уравнением Дирака]]. Согласно этому уравнению, [[магнитный момент]] такой частицы должен быть равнен <math>e \hbar/2Mc</math> (эта величина, где <math>M</math> — масса протона, называется [[ядерный магнетон|ядерным магнетоном]]). Однако магнитный момент протона, как было установлено ещё в 1930-х годах, сильно отличается от предсказания теории Дирака (он в 2,79 раза больше). Уже это подсказывает, что протон не является точечной частицей, а имеет какую-то внутреннюю структуру<ref name="ФЭ"/><ref>{{книга|автор=Мухин К. Н. |заглавие=Экспериментальная ядерная физика|место=М.|год=1993|том=1|страницы=85}}</ref>.
*


=== Библиография ===
Прямое доказательство было получено в опытах [[Хофштадтер, Роберт|Хофштадтера]] ([[Нобелевская премия по физике]] 1961 года)<ref>''Хофштадтер P.'' Структура ядер и нуклонов // [[УФН]]. — 1963. — Т. 81, № 1. — С. 185—200. — ISSN. — URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/ {{Wayback|url=http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/ |date=20160917152318 }}</ref>. При помощи [[упругое рассеяние|упругого рассеяния]] электронов большой энергии на протонах (что является своего рода аналогом [[электронный микроскоп|электронного микроскопа]]) было показано, что электрический заряд протона не сосредоточен в одной точке, а распределён в области радиусом около 0,8 [[фемтометр|фм]]<ref name="ФЭ"/>. То же самое относится и к магнитному моменту.
*


{{unfinished|rue|p=1|m=1|e=1}}
В теории электромагнитное взаимодействие протона описывается двумя функциями — электрическим и магнитным [[формфактор (физика)|формфакторами]], которые представляют собой [[фурье-образ]] распределения [[плотность заряда|плотности заряда]] и магнитного момента внутри протона<ref name="LL">{{книга|автор=Берестецкий В. Б., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. |заглавие=Квантовая электродинамика|место=М.|год=1980|страницы=677—682}}</ref>. Можно рассмотреть среднеквадратические радиусы этих распределений — это так называемые электрический и магнитный радиусы протона.


{{Категория|язык=rue|Элементарные частицы||}}
==== Слабое ====
{{длина слова|6|lang=rue}}
Протон, как и все адроны, участвует также в слабом взаимодействии.


= {{-sr-}} =
Известным примером этого является [[электронный захват]] — процесс, когда протон, связанный в атомном ядре, захватывает электрон с K-, L- или M-оболочки атома, превращаясь при этом в нейтрон и испуская [[нейтрино]]: <math>p + e^- \to n + \nu_e</math>. «Дырка» в K-, L- или M-слое, образовавшаяся при электронном захвате, заполняется электроном одного из вышележащих электронных слоев атома с излучением характеристических [[рентгеновские лучи|рентгеновских лучей]], соответствующих атомному номеру <math>Z - 1</math>, и/или [[Эффект Оже|оже-электронов]]. Известно свыше 1000 изотопов от {{sub_sup|4|7}}[[Бериллий|Be]] до {{sub_sup|105|262}}[[Дубний|Db]], распадающихся путём электронного захвата. При достаточно высоких доступных энергиях распада (выше <math>2 m_e</math> ≈ 1,022 МэВ{{уточнить}}) открывается конкурирующий канал распада — [[позитронный распад]] <math>p \to n + e^+ + \nu_e</math> (для свободного протона такой процесс, конечно, запрещён законом сохранения энергии).


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
Ещё один слабый процесс с участием протона — [[обратный бета-распад]], при помощи которого детектируют нейтрино: <math>p + \tilde \nu_e \to n + e^+</math>.
{{сущ sr m 1|слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}


{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
В основе вышеприведённых процессов лежит обмен [[W-бозон]]ом. Возможен также обмен [[Z-бозон]]ом, который приводит к нарушающим [[P-симметрия|чётность]] эффектам в упругом рассеянии (например, асимметрии упругого рассеяния продольно поляризованных электронов на неполяризованном протоне).


=== Произношение ===
== Роль протонов ==
{{transcriptions|||}}


=== Семантические свойства ===
=== В астрофизике ===
{{илл|lang=sr|}}
Протон — одна из часто встречающихся во Вселенной частиц. Они содержатся как в [[Звезда|звёздах]], так и в [[межзвёздное пространство|межзвёздном пространстве]].


==== Значение ====
Первые протоны образовались в эпоху адронизации — спустя {{e|-6|-}}—1 cек после [[Большой взрыв|Большого взрыва]]. Сначала количество протонов и антипротонов во Вселенной было примерно одинаковым, с небольшим избытком протонов; к концу этой эпохи почти все они аннигилировали, а оставшиеся протоны существуют по сей день. В эпоху [[первичный нуклеосинтез|первичного нуклеосинтеза]] (3—20 минут спустя) часть из них вошла в состав ядер элементов тяжелее водорода (дейтерия, гелия, лития)<ref name="Сурдин">{{книга|заглавие=Галактики|ответственный=Ред.-сост. В. Г. Сурдин|место=М.|издательство=Физматлит|год=2013|страницы=12—13}}</ref>.
# {{физ.|sr}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#


==== Синонимы ====
Протоны принимают участие в [[термоядерные реакции|термоядерных реакциях]], которые являются основным источником энергии, генерируемой звёздами. В частности, реакции [[pp-цикл|''pp''-цикла]], который является источником почти всей энергии, излучаемой [[Солнце]]м, сводятся к соединению четырёх протонов в [[альфа-частица|ядро гелия-4]] с превращением двух протонов в нейтроны.
# ?
#


==== Антонимы ====
В большом количестве протоны содержатся в [[солнечный ветер|солнечном ветре]].
# ?
#


==== Гиперонимы ====
Также протоны являются основным компонентом первичных [[космические лучи|космических лучей]] — более 90 % их составляют протоны. В космических лучах встречаются протоны с энергиями до {{e|20|-}} эВ, — на много порядков больше, чем можно достичь на современных [[Ускоритель заряженных частиц|ускорителях]].
# ?
#


==== Гипонимы ====
=== В химии ===
# —
С точки зрения химии, протон есть положительный [[ион]] водорода (точнее, его лёгкого изотопа — [[протий|протия]]) — H<sup>+</sup>. Он отличается от остальных химически значимых ионов тем, что не содержит ни одного электрона.
#
Поэтому его размер на несколько порядков меньше. Отсюда, например, его способность проникать вглубь других молекул, образуя [[водородные связи]]<ref name="ФЭ-межатомное">{{ФЭ|3|статья=Межатомное взаимодействие}}</ref>.


=== Родственные слова ===
Протон является мощным акцептором электронов и, соответственно, участвует в реакциях [[Донорно-акцепторное взаимодействие|донорно-акцепторного взаимодействия]]. Протонирование — присоединение протона к молекуле — имеет важное
{{родств-блок
значение во многих химических реакциях, например, при [[Нейтрализация|нейтрализации]], [[Электрофильное присоединение|электрофильном присоединении]] и [[Электрофильное замещение|электрофильном замещении]], образовании [[Ониевые соединения|ониевых соединений]]<ref>{{книга
|умласк=
|заглавие      = Химический энциклопедический словарь
|имена-собственные=
|ссылка      = https://archive.org/details/isbn_2001440014
|существительные=
|ответственный = гл. редактор И. Л. Кнунянц
|прилагательные=
|место        = М.
|числительные=
|издательство  = «Советская энциклопедия»
|глаголы=
|год          = 1983
|наречия=
|страниц      = 792
|полн=
|страницы      = [https://archive.org/details/isbn_2001440014/page/n483 484]
}}
}}</ref>.


=== Этимология ===
Источником протонов в химии являются [[неорганические кислоты|минеральные]] и [[органические кислоты]]. В водном растворе кислоты способны к [[диссоциация (химия)|диссоциации]] с отщеплением протона, образующего [[гидроксоний|катион гидроксония]].
Из {{этимология:протон|sr}}


=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
В газовой фазе протоны получают [[Ионизация|ионизацией]] — отрывом электрона от [[Атом водорода|атома водорода]]. [[Энергия ионизации|Потенциал ионизации]] невозбуждённого атома водорода составляет {{nobr|13,595 эВ}}.
*
При ионизации [[Водород|молекулярного водорода]] быстрыми электронами при атмосферном давлении и комнатной температур первоначально образуется [[молекулярный ион водорода]] (H<sub>2</sub><sup>+</sup>) — физическая система, состоящая из двух протонов, удерживающихся вместе на расстоянии {{nobr|1,06 [[Ангстрем|Å]]}} одним электроном. Стабильность такой системы, по [[Полинг Лайнус Карл|Полингу]], вызвана [[Теория резонанса|резонансом]] электрона между двумя протонами с «резонансной частотой», равной 7{{e|14}} Гц<ref>{{книга|автор  = Паулинг Л. |заглавие = Природа химической связи |издательство  = Госхимиздат |год  = 1947 |страниц = 440 |страницы  = 26}}</ref>. При повышении температуры до нескольких тысяч градусов состав продуктов ионизации водорода изменяется в пользу протонов.


=== Библиография ===
=== В экспериментальной физике частиц ===
*
Ввиду стабильности и простоты получения (из водорода), протоны часто используются в экспериментальной [[Физика элементарных частиц|физике элементарных частиц]] как в качестве мишени, так и в качестве частиц пучка. В первом случае мишенью может служить какой-нибудь богатый водородом материал, например, [[жидкий водород]], [[парафин]] или [[полиэтилен]]<ref>{{книга|автор=Мухин К. Н. |заглавие=Экспериментальная ядерная физика|место=М.|год=1993|том=2|страницы=64}}</ref>.


{{unfinished|sr|p=1|m=1|e=1}}
Пучки протонов высокой энергии создаются на [[Ускоритель заряженных частиц|ускорителях]]. Они используются для изучения всевозможных процессов рассеяния, а также для получения пучков нестабильных частиц, таких, как пионы, [[каон]]ы и [[гиперон]]ы<ref name="ФЭ"/>. Большая часть открытий в физике элементарных частиц до 1980-х годов сделана на протонных [[синхротрон]]ах<ref name="ФЭ-ускорители">{{ФЭ|5|статья=Ускорители заряженных частиц}}</ref>. Наиболее мощный на сегодня ускоритель — [[Большой адронный коллайдер]] ({{lang-en|Large hadron collider, LHC}}) — разгоняет протоны до энергии 6,5 ТэВ<ref name="PDG">[https://pdg.lbl.gov/2020/reviews/rpp2020-rev-accel-phys-colliders.pdf Accelerator physics of colliders] {{Wayback|url=https://pdg.lbl.gov/2020/reviews/rpp2020-rev-accel-phys-colliders.pdf |date=20200928023207 }} — Particle Data Group.</ref>.


{{Категория|язык=sr|Элементарные частицы||}}
=== В медицине ===
{{длина слова|6|lang=sr}}
Пучки ускоренных протонов применяются для лечения онкологических заболеваний ([[протонная терапия]])<ref>{{статья|автор=Гольдин Л. Л., Джелепов В. П., Ломанов М. Ф., Савченко О. В., Хорошков В. С.|заглавие=Применение тяжелых заряженных частиц высокой энергии в медицине|издание=[[Успехи физических наук]]|год=1973|том=110|выпуск=|страницы=77—99|ссылка=https://ufn.ru/ru/articles/1973/5/c/|doi=|arxiv=|язык=ru|издательство=[[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Российская академия наук]]|archive-date=2017-09-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20170930131325/https://ufn.ru/ru/articles/1973/5/c/}}</ref><ref name="WMN201709">{{статья |автор=Кокурина E. |заглавие=Лечебная подводная лодка |издание=[[В мире науки]] |год=2017 |номер=8/9 |страницы=40—48 |ссылка=https://sciam.ru/articles/details/lechebnaya-podvodnaya-lodka |archive-date=2017-09-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170930174957/https://sciam.ru/articles/details/lechebnaya-podvodnaya-lodka }}</ref>.


= {{-tg-}} =
== История открытия ==
Идея о водородоподобной частице как составной части других атомов развивалась в течение долгого времени. В 1815 году английский химик [[Праут, Уильям|Уильям Праут]] предположил, что все атомы состоят из атомов водорода (которые он назвал «''protyle''»), исходя из того, что атомные массы элементов приблизительно кратны массе атома водорода ([[гипотеза Праута]])<ref name="Lecturer2006">{{книга |заглавие=The Periodic Table : Its Story and Its Significance: Its Story and Its Significance |издательство=[[Издательство Оксфордского университета|Oxford University Press]] |isbn=978-0-19-534567-4 |язык=en |автор=Department of Chemistry and Biochemistry UCLA Eric R. Scerri Lecturer |день=12 |месяц=10 |год=2006}}</ref>.


=== Морфологические и синтаксические свойства ===
В 1886 году [[Гольдштейн, Ойген|Ойген Гольдштейн]] открыл [[каналовые лучи]] (известные также как [[анодные лучи]]) и показал, что это — положительно заряженные частицы. [[Вильгельм Вин]] в 1898 году доказал, что самые лёгкие из них — ионы водорода (то есть протоны). Действуя на движущиеся протоны электрическими и магнитными полями, Вин измерил отношение заряда протона к его массе<ref name="Wien1904">{{статья |автор=Wien W. |заглавие=Über positive Elektronen und die Existenz hoher Atomgewichte |издание=[[Annalen der Physik]] |год=1904 |том=318 |номер=4 |страницы=669—677 |doi=10.1002/andp.18943180404 |bibcode=1904AnP...318..669W |ref=Wien |язык=de}}</ref>.
{{сущ tg |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}


{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
В 1917 году [[Резерфорд, Эрнест|Резерфорд]] заметил, что когда альфа-частицы попадают в воздух, на [[сцинтилляционный детектор|сцинтилляционных детекторах]] появляются вспышки от других, более лёгких (судя по длине пробега) частиц. В чистом азоте они появлялись чаще. В [[1919 год в науке|1919 году]] Резерфорд сделал вывод:
<blockquote>
Исходя из полученных до сих пор результатов, трудно избежать заключения, что атомы с большой длиной пробега, появившиеся при столкновении α-частиц с атомами азота, суть не атомы азота, а, по-видимому, атомы водорода или атомы с массой 2.
Если это действительно так, то нам следует сделать вывод, что под действием мощных сил, возникающих при столкновении с быстрой α-частицей, атом азота расщепляется и что освободившийся при этом атом водорода является составной частью ядра азота.
</blockquote>
Это событие часто называют открытием протона<ref name="Petrucci2002">{{книга |автор=Petrucci R. H., Harwood W. S., Herring F. G.|заглавие=General Chemistry|ссылка=https://archive.org/details/generalchemistry00hill|место= Upper Saddle River, N.J.|издательство= Prentice Hall|год=2002 |издание=8th Ed.|страницы=[https://archive.org/details/generalchemistry00hill/page/41 41] |язык=en}}</ref>.


=== Произношение ===
Название «протон» предложил Резерфорд в 1920 году<ref name="Pais1986">{{книга |автор=Pais A. |заглавие=Inward Bound |ссылка=https://archive.org/details/inwardboundofmat00pais_0 |издательство=[[Издательство Оксфордского университета|Oxford University Press]]|год=1986|isbn=0198519974 |страницы=[https://archive.org/details/inwardboundofmat00pais_0/page/296 296] |ref=Pais  |язык=en }}; утверждается, что термин «протон» был впервые использован в статье {{статья |doi=10.1038/106357a0
{{transcriptions|||}}
|заглавие=Physics at the British Association |ссылка=https://archive.org/details/sim_nature-uk_1920-11-11_106_2663/page/n25
|издание=[[Nature]] |том=106 |номер=2663 |страницы=357—358|bibcode=1920Natur.106..357. |год=1920 |язык=en }}</ref>.


=== Семантические свойства ===
== Примечания ==
{{илл|lang=tg|}}
{{примечания}}


==== Значение ====
== Литература ==
# {{физ.|tg}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
{{Викисловарь|протон}}
#
* Многие известные свойства протона систематически изложены в публикации Particle Data Group. [http://pdg.lbl.gov/2009/listings/rpp2009-list-p.pdf]{{ref|en}}
 
* {{книга | автор = [[Широков, Юрий Михайлович|Широков Ю. М.]], [[Юдин, Николай Прокофьевич|Юдин Н. П.]] | заглавие = Ядерная физика | место = М. | издательство  = Наука | год = 1972 | страниц = 670 | isbn = | ref = Широков}}
==== Синонимы ====
* ''[[Резерфорд, Эрнест|Резерфорд Э.]]'' Избр. научные труды. Кн. 2 — Строение атома и искусственное превращение элементов, пер. с англ. М., 1972.
# ?
* {{статья|автор=Жакоб М., Ландшофф П.|заглавие=Внутренняя структура протона|издание=[[Успехи физических наук]]|ссылка=https://ufn.ru/ufn81/ufn81_3/Russian/r813d.pdf|год=1981|выпуск=3|том=133|страницы=505—524|doi=10.3367/UFNr.0133.198103d.0505|язык=ru|издательство=[[Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН|Российская академия наук]]}}
#
* {{книга | автор  = Дрелл С. Д., Захариазен Ф. | заглавие = Электромагнитная структура нуклонов | место  = М. | издательство  = ИЛ | год  = 1962 | страниц  = 175 | isbn = |ref  = Дрелл}}
 
* {{книга | автор  = [[Шелест, Виталий Петрович|Шелест В. П.]]
==== Антонимы ====
| заглавие = Лекции о структуре и свойствах адронов
# ?
| место  = М
#
| издательство  = Атомиздат
 
| год  = 1976
==== Гиперонимы ====
| страниц  = 248
# ?
| isbn =
#
|ref  = Шелест
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
}}


=== Этимология ===
{{внешние ссылки}}
Из {{этимология:протон|tg}}
{{Частицы}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|tg|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=tg|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=tg}}
 
= {{-tt-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ tt |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=tt|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|tt}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|tt}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|tt|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=tt|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=tt}}
 
= {{-udm-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ udm |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=udm|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|udm}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|udm}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|udm|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=udm|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=udm}}
 
= {{-uk-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ uk m ina|слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=uk|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|uk}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|uk}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|uk|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=uk|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=uk}}
 
= {{-ce-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ ce |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=ce|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|ce}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|ce}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|ce|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=ce|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=ce}}
 
= {{-cv-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ cv |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=cv|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|cv}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|cv}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|cv|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=cv|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=cv}}
 
= {{-sah-}} =
 
=== Морфологические и синтаксические свойства ===
{{сущ sah |слоги={{по-слогам|протон}}|основа=|основа1=}}
 
{{морфо|прист1=|корень1=|суфф1=|оконч=}}
 
=== Произношение ===
{{transcriptions|||}}
 
=== Семантические свойства ===
{{илл|lang=sah|}}
 
==== Значение ====
# {{физ.|sah}} {{as ru}} {{пример||перевод=|автор=|титул=|дата=|перев=|дата издания=|источник=}}
#
 
==== Синонимы ====
# ?
#
 
==== Антонимы ====
# ?
#
 
==== Гиперонимы ====
# ?
#
 
==== Гипонимы ====
# —
#
 
=== Родственные слова ===
{{родств-блок
|умласк=
|имена-собственные=
|существительные=
|прилагательные=
|числительные=
|глаголы=
|наречия=
|полн=
}}
 
=== Этимология ===
Из {{этимология:протон|sah}}
 
=== Фразеологизмы и устойчивые сочетания ===
*
 
=== Библиография ===
*
 
{{unfinished|sah|p=1|m=1|e=1}}
 
{{Категория|язык=sah|Элементарные частицы||}}
{{длина слова|6|lang=sah}}


{{multilang|20}}
[[Категория:Барионы]]
[[Категория:Заряженные элементарные частицы]]
[[Категория:Протон|*]]
[[Категория:Стабильные элементарные частицы]]
[[Категория:Субатомные частицы]]
[[Категория:Ядра изотопов водорода]]

Текущая версия от 23:51, 11 февраля 2026

Ошибка скрипта: Модуля «hatnote» не существует.{{#if: | }}

Шаблон:Информация о частице

Прото́н (от Шаблон:Lang-grc «первый»<ref name="ФЭ">Шаблон:ФЭ</ref>) — одна из трёх (вместе с нейтроном и электроном) элементарных частиц, из которых построено обычное вещество. Протоны входят в состав атомных ядер; порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре.

В физике протон обозначается <math>p</math>. Химическое обозначение протона (рассматриваемого в качестве положительного иона водорода) — H+, астрофизическое — HII. Античастица к протону — антипротон <math>\tilde p</math>.

Масса протона составляет около 1,6726Шаблон:E кг или 938,27 МэВ, что примерно в 1836 раз больше массы электрона. Спин равен ½, поэтому протон является фермионом. Внутренняя чётность положительна.

В классификации элементарных частиц протон относится к адронам. Он обладает способностью ко всем четырём фундаментальным взаимодействиям — сильному, электромагнитному, слабому и гравитационному.

Электрический заряд его положителен и равен по модулю заряду электрона: Шаблон:Math = +1,602 176 634Шаблон:E Кл (точно).

В отличие от, например, электрона, протон не является точечной частицей, а имеет внутреннюю структуру и конечные размеры. Фундаментальные частицы, из которых построен протон — кварки и глюоны. Какую именно величину считать размером протона, зависит от договорённости, но в любом случае это будет величина порядка 1 фм. Наиболее точно измерен так называемый электрический радиус — 0,841 фм.

Протон стабилен, многочисленные эксперименты не выявили никаких свидетельств его распада. Для объяснения этого факта было введено сохраняющееся барионное число (протону по соглашению приписывается барионное число +1).

Название «протон» предложено Э. Резерфордом в 1920 году.

Свойства

Структура

Первоначально протон считался бесструктурной частицей. Однако постепенно накапливались экспериментальные факты (большая величина аномального магнитного момента, результаты опытов по упругому и глубоко неупругому рассеянию), говорящие о том, что это не так.

По современным представлениям, элементарными единицами, из которых построены все сильно взаимодействующие частицы, и протон в том числе, являются кварки.

В первоначальной версии кварковой модели считалось (и до сих пор часто говорят), что протон состоит из трёх кварков — двух верхних и одного нижнего (uud). Хотя эта (так называемая «наивная») кварковая модель и позволяет неплохо описать некоторые свойства протона (так, отношение магнитных моментов протона и нейтрона получается равным −3/2, что близко к экспериментальному значению −1,47<ref>Шаблон:Книга</ref>), на самом деле она не совсем правильна. В действительности протон содержит, кроме этих трёх — валентных — кварков, множество глюонов и кварк-антикварковых пар (так называемых морских кварков).

Согласно данным, полученным в экспериментах по глубоко неупругому рассеянию, лишь около 40 % импульса протона приходится на валентные кварки, 50 % на глюоны и 10 % на морские кварки<ref name="ФЭ-кварки">Шаблон:ФЭ</ref>. Исследование коллаборации Шаблон:Нп5 показало, что в состав протона могут временно входить очарованные кварки<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

Кварки не могут покинуть протон из-за явления конфайнмента.

Физические характеристики

Масса

Шаблон:Дополнить раздел Масса протона, выраженная в разных единицах, составляет<ref>Рекомендованные значения CODATA 2022 года, в скобках указана погрешность величины в единицах последней значимой цифры, одно стандартное отклонение</ref>:

Масса протона формируется из масс составляющих его двух u-кварков и одного d-кварка и глюонного поля, причём на кварки приходится только около 2 % от массы протона<ref>Шаблон:Статья</ref>.

Магнитный момент

Магнитный момент протона определяется путём измерения отношения резонансной частоты прецессии магнитного момента протона в заданном однородном магнитном поле и циклотронной частоты обращения протона по круговой орбите в том же самом поле<ref name = "Bete">Шаблон:Книга</ref>Шаблон:Обновить данные. Он равен Шаблон:Nobr<ref name=mupsmun>Шаблон:CODATA2022</ref> или Шаблон:Nobr<ref name=mup>Шаблон:CODATA2022</ref>.

Размер

Протон, как и любая квантовомеханическая система, не имеет чётких границ — составляющие его кварки размазаны в пространстве в соответствии со своей волновой функцией. Поэтому нельзя однозначно сказать, что такое размер протона — это вопрос соглашения. В качестве размера можно выбрать радиус твёрдого кора ядерных сил, электрический либо магнитный радиус или другую характерную величину размерности длины. Однако чаще всего за размер элементарной частицы принимают среднеквадратический радиус распределения электрического заряда (электрический радиус)<ref name="ФЭ-размер">Шаблон:ФЭ</ref>.

Измерения электрического радиуса протона с помощью атомов обычного водорода, проводимые разными методами с 1960-х годов, привели (CODATA-2014) к результату Шаблон:Nobr<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Первые эксперименты с атомами мюонного водорода дали для этого радиуса на 4 % меньший результат Шаблон:Nobr<ref>Шаблон:Статья</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref>. Причины этого различия окончательно не выяснены. Измерения лэмбовского сдвига в атоме обычного водорода, проведённые в 2019 году, дали значение Шаблон:Nobr, что хотя и согласуется с данными, полученными из мюонного водорода, но по-прежнему противоречит данным старых экспериментов<ref>Шаблон:Статья</ref>. Позже в 2019 году были опубликованы результаты эксперимента PRad, выполненного в Лаборатории Джефферсона группой учёных под руководством А. Гаспаряна, в котором для определения радиуса протона использовалось рассеяние электронов. Результат оказался равен Шаблон:Nobr<ref>Шаблон:Cite web</ref>.

В наборе данных CODATA-2022 было зафиксировано значение радиуса, близкое к измеренному на основе спектроскопии мюонного водорода — Шаблон:Nobr<ref>Шаблон:CODATA2022</ref>, и в целом проблема зарядового радиуса протона считается решённой, однако отдельные нестыковки в измерениях всё ещё существуют и обсуждаются<ref>Шаблон:Статья</ref>.

Слабый заряд

Так называемый слабый заряд протона <math>Q_w \approx 1 - 4 \sin^2 \theta_W</math>, определяющий его участие в слабых взаимодействиях путём обмена Z-бозоном (аналогично тому как электрический заряд частицы определяет её участие в электромагнитных взаимодействиях путём обмена фотоном), составляет Шаблон:Nobr, согласно экспериментальным измерениям нарушения чётности при рассеянии поляризованных электронов на протонах<ref name=qweak>Шаблон:Статья</ref>. Измеренная величина в пределах экспериментальной погрешности согласуется с теоретическими предсказаниями Стандартной модели (Шаблон:Nobr)<ref name=qweak/>.

Время жизни

Шаблон:Main

Свободный протон стабилен, экспериментальные исследования не выявили никаких признаков его распада. Нижнее ограничение на время жизни — Шаблон:Nobr независимо от канала распада<ref name=Ahm2004>Шаблон:Статья</ref>, Шаблон:Nobr для распада на позитрон и нейтральный пион, Шаблон:Nobr для распада на положительный мюон и нейтральный пион<ref>Шаблон:Статья</ref>.

Поскольку протон является наиболее лёгким из барионов, стабильность протона является следствием закона сохранения барионного числа — протон не может распасться на какие-либо более лёгкие частицы (например, позитрон и нейтрино) без нарушения этого закона. Однако многие теоретические расширения Стандартной модели предсказывают процессы (пока не наблюдавшиеся), в которых барионное число не сохраняется и, следовательно, протон может распадаться.

Взаимодействия

Протон участвует во всех известных взаимодействиях — сильном, электромагнитном, слабом и гравитационном. Благодаря сильному взаимодействию, протоны и нейтроны соединяются в атомные ядра. Благодаря электромагнитному взаимодействию, ядра и электроны образуют атомы, из которых, в свою очередь, состоят молекулы и макроскопические тела. Слабое взаимодействие протонов приводит, например, к процессам бета-распада.

Сильное

При низких энергиях сильное взаимодействие протонов проявляется как ядерные силы, связывающие протоны и нейтроны в атомных ядрах<ref name="ФЭ"/>. В отличие, например, от электромагнитных, ядерные силы нецентральны и зависят от спинов частиц (поэтому, в частности, протон и нейтрон с параллельно направленными спинами образуют связанное состояние — дейтрон, а с антипараллельными — нет).

Как показывает эксперимент, ядерные силы обладают свойством изотопической симметрии: они не меняются при замене протонов на нейтроны и наоборот. Поэтому в теории ядерных сил протон и нейтрон часто рассматривают как состояния одной частицы с изотопическим спином 1/2 (нуклона), отличающиеся его проекцией (у протона +1/2, у нейтрона −1/2)<ref name="ФЭ"/>.

Ядерные силы можно описать как обмен пионами (модель Юкавы) и в меньшей степени также другими, более тяжёлыми мезонами<ref name="ФЭ"/>. Эмпирически найденный потенциал ядерных сил соответствует притяжению на больших расстояниях и сильному отталкиванию на меньших (около 0,5 фм)<ref name="ФЭ-ЯС">Шаблон:ФЭ</ref>. В рамках этой модели протон состоит из тяжёлой сердцевины (кора, от англ. Шаблон:Lang-en2), и окружающего его облака виртуальных мезонов (на больших расстояниях — пионов, ближе к центру ро-мезонов, омега-мезонов и других).

С другой стороны, при глубоко неупругом рассеянии частиц высоких энергий на протонах дело выглядит так, как будто рассеяние происходит на некоторых точечных частицах, находящихся внутри протона. Фейнман назвал их партонами. Это и есть кварки<ref name="ФЭ"/>.

При столкновениях протонов высоких энергий друг с другом или с ядрами возникает сильно разогретая ядерная материя и, возможно, кварк-глюонная плазма.

Электромагнитное

Электрический заряд протона равен по абсолютной величине и противоположен по знаку заряду электрона. Тот факт, что сумма зарядов протона и электрона равна нулю, проверен с большой точностью, поскольку он означает электрическую нейтральность обычной материи<ref name="АР">Шаблон:Книга</ref>.

Разноимённые заряды притягиваются, поэтому протон и электрон могут образовать связанное состояние — атом водорода. Если электрон заменить отрицательно заряженным мюоном, образуется похожая на водород система, но примерно в 200 раз меньших размеров — мю-мезоводород. Вообще, атомы обычного вещества обязаны своим существованием электромагнитному притяжению между протонами ядра и электронами.

Электрически заряженные элементарные частицы со спином 1/2 описываются уравнением Дирака. Согласно этому уравнению, магнитный момент такой частицы должен быть равнен <math>e \hbar/2Mc</math> (эта величина, где <math>M</math> — масса протона, называется ядерным магнетоном). Однако магнитный момент протона, как было установлено ещё в 1930-х годах, сильно отличается от предсказания теории Дирака (он в 2,79 раза больше). Уже это подсказывает, что протон не является точечной частицей, а имеет какую-то внутреннюю структуру<ref name="ФЭ"/><ref>Шаблон:Книга</ref>.

Прямое доказательство было получено в опытах Хофштадтера (Нобелевская премия по физике 1961 года)<ref>Хофштадтер P. Структура ядер и нуклонов // УФН. — 1963. — Т. 81, № 1. — С. 185—200. — ISSN. — URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/ Шаблон:Wayback</ref>. При помощи упругого рассеяния электронов большой энергии на протонах (что является своего рода аналогом электронного микроскопа) было показано, что электрический заряд протона не сосредоточен в одной точке, а распределён в области радиусом около 0,8 фм<ref name="ФЭ"/>. То же самое относится и к магнитному моменту.

В теории электромагнитное взаимодействие протона описывается двумя функциями — электрическим и магнитным формфакторами, которые представляют собой фурье-образ распределения плотности заряда и магнитного момента внутри протона<ref name="LL">Шаблон:Книга</ref>. Можно рассмотреть среднеквадратические радиусы этих распределений — это так называемые электрический и магнитный радиусы протона.

Слабое

Протон, как и все адроны, участвует также в слабом взаимодействии.

Известным примером этого является электронный захват — процесс, когда протон, связанный в атомном ядре, захватывает электрон с K-, L- или M-оболочки атома, превращаясь при этом в нейтрон и испуская нейтрино: <math>p + e^- \to n + \nu_e</math>. «Дырка» в K-, L- или M-слое, образовавшаяся при электронном захвате, заполняется электроном одного из вышележащих электронных слоев атома с излучением характеристических рентгеновских лучей, соответствующих атомному номеру <math>Z - 1</math>, и/или оже-электронов. Известно свыше 1000 изотопов от Шаблон:Sub supBe до Шаблон:Sub supDb, распадающихся путём электронного захвата. При достаточно высоких доступных энергиях распада (выше <math>2 m_e</math> ≈ 1,022 МэВШаблон:Уточнить) открывается конкурирующий канал распада — позитронный распад <math>p \to n + e^+ + \nu_e</math> (для свободного протона такой процесс, конечно, запрещён законом сохранения энергии).

Ещё один слабый процесс с участием протона — обратный бета-распад, при помощи которого детектируют нейтрино: <math>p + \tilde \nu_e \to n + e^+</math>.

В основе вышеприведённых процессов лежит обмен W-бозоном. Возможен также обмен Z-бозоном, который приводит к нарушающим чётность эффектам в упругом рассеянии (например, асимметрии упругого рассеяния продольно поляризованных электронов на неполяризованном протоне).

Роль протонов

В астрофизике

Протон — одна из часто встречающихся во Вселенной частиц. Они содержатся как в звёздах, так и в межзвёздном пространстве.

Первые протоны образовались в эпоху адронизации — спустя Шаблон:E—1 cек после Большого взрыва. Сначала количество протонов и антипротонов во Вселенной было примерно одинаковым, с небольшим избытком протонов; к концу этой эпохи почти все они аннигилировали, а оставшиеся протоны существуют по сей день. В эпоху первичного нуклеосинтеза (3—20 минут спустя) часть из них вошла в состав ядер элементов тяжелее водорода (дейтерия, гелия, лития)<ref name="Сурдин">Шаблон:Книга</ref>.

Протоны принимают участие в термоядерных реакциях, которые являются основным источником энергии, генерируемой звёздами. В частности, реакции pp-цикла, который является источником почти всей энергии, излучаемой Солнцем, сводятся к соединению четырёх протонов в ядро гелия-4 с превращением двух протонов в нейтроны.

В большом количестве протоны содержатся в солнечном ветре.

Также протоны являются основным компонентом первичных космических лучей — более 90 % их составляют протоны. В космических лучах встречаются протоны с энергиями до Шаблон:E эВ, — на много порядков больше, чем можно достичь на современных ускорителях.

В химии

С точки зрения химии, протон есть положительный ион водорода (точнее, его лёгкого изотопа — протия) — H+. Он отличается от остальных химически значимых ионов тем, что не содержит ни одного электрона. Поэтому его размер на несколько порядков меньше. Отсюда, например, его способность проникать вглубь других молекул, образуя водородные связи<ref name="ФЭ-межатомное">Шаблон:ФЭ</ref>.

Протон является мощным акцептором электронов и, соответственно, участвует в реакциях донорно-акцепторного взаимодействия. Протонирование — присоединение протона к молекуле — имеет важное значение во многих химических реакциях, например, при нейтрализации, электрофильном присоединении и электрофильном замещении, образовании ониевых соединений<ref>Шаблон:Книга</ref>.

Источником протонов в химии являются минеральные и органические кислоты. В водном растворе кислоты способны к диссоциации с отщеплением протона, образующего катион гидроксония.

В газовой фазе протоны получают ионизацией — отрывом электрона от атома водорода. Потенциал ионизации невозбуждённого атома водорода составляет Шаблон:Nobr. При ионизации молекулярного водорода быстрыми электронами при атмосферном давлении и комнатной температур первоначально образуется молекулярный ион водорода (H2+) — физическая система, состоящая из двух протонов, удерживающихся вместе на расстоянии Шаблон:Nobr одним электроном. Стабильность такой системы, по Полингу, вызвана резонансом электрона между двумя протонами с «резонансной частотой», равной 7Шаблон:E Гц<ref>Шаблон:Книга</ref>. При повышении температуры до нескольких тысяч градусов состав продуктов ионизации водорода изменяется в пользу протонов.

В экспериментальной физике частиц

Ввиду стабильности и простоты получения (из водорода), протоны часто используются в экспериментальной физике элементарных частиц как в качестве мишени, так и в качестве частиц пучка. В первом случае мишенью может служить какой-нибудь богатый водородом материал, например, жидкий водород, парафин или полиэтилен<ref>Шаблон:Книга</ref>.

Пучки протонов высокой энергии создаются на ускорителях. Они используются для изучения всевозможных процессов рассеяния, а также для получения пучков нестабильных частиц, таких, как пионы, каоны и гипероны<ref name="ФЭ"/>. Большая часть открытий в физике элементарных частиц до 1980-х годов сделана на протонных синхротронах<ref name="ФЭ-ускорители">Шаблон:ФЭ</ref>. Наиболее мощный на сегодня ускоритель — Большой адронный коллайдер (англ. Шаблон:Lang-en2) — разгоняет протоны до энергии 6,5 ТэВ<ref name="PDG">Accelerator physics of colliders Шаблон:Wayback — Particle Data Group.</ref>.

В медицине

Пучки ускоренных протонов применяются для лечения онкологических заболеваний (протонная терапия)<ref>Шаблон:Статья</ref><ref name="WMN201709">Шаблон:Статья</ref>.

История открытия

Идея о водородоподобной частице как составной части других атомов развивалась в течение долгого времени. В 1815 году английский химик Уильям Праут предположил, что все атомы состоят из атомов водорода (которые он назвал «protyle»), исходя из того, что атомные массы элементов приблизительно кратны массе атома водорода (гипотеза Праута)<ref name="Lecturer2006">Шаблон:Книга</ref>.

В 1886 году Ойген Гольдштейн открыл каналовые лучи (известные также как анодные лучи) и показал, что это — положительно заряженные частицы. Вильгельм Вин в 1898 году доказал, что самые лёгкие из них — ионы водорода (то есть протоны). Действуя на движущиеся протоны электрическими и магнитными полями, Вин измерил отношение заряда протона к его массе<ref name="Wien1904">Шаблон:Статья</ref>.

В 1917 году Резерфорд заметил, что когда альфа-частицы попадают в воздух, на сцинтилляционных детекторах появляются вспышки от других, более лёгких (судя по длине пробега) частиц. В чистом азоте они появлялись чаще. В 1919 году Резерфорд сделал вывод:

Исходя из полученных до сих пор результатов, трудно избежать заключения, что атомы с большой длиной пробега, появившиеся при столкновении α-частиц с атомами азота, суть не атомы азота, а, по-видимому, атомы водорода или атомы с массой 2. Если это действительно так, то нам следует сделать вывод, что под действием мощных сил, возникающих при столкновении с быстрой α-частицей, атом азота расщепляется и что освободившийся при этом атом водорода является составной частью ядра азота.

Это событие часто называют открытием протона<ref name="Petrucci2002">Шаблон:Книга</ref>.

Название «протон» предложил Резерфорд в 1920 году<ref name="Pais1986">Шаблон:Книга; утверждается, что термин «протон» был впервые использован в статье Шаблон:Статья</ref>.

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Родственный проект{{#if:||}}{{#if: протон || {{#ifeq: Протон | протон | | }} }}

Шаблон:Внешние ссылки Шаблон:Частицы

Источник — https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=Протон&oldid=6093