Los protones forman parte del átomo, junto con los electrones y los neutrones. También se le dice protón al núcleo del átomo más simple que es el hidrógeno y se representa como H+.
El protón se encuentra en el núcleo del átomo, junto con los neutrones. Además, el número de protones determina el número atómico del elemento, por ejemplo, el helio He tiene dos protones y su número atómico es 2, el oxígeno O tiene 8 protones y su número atómico es 8.
El protón pertenece a la familia de los hadrones, partículas que participan en interacciones fuertes. Adicionalmente es un fermión, es decir, una clase de sistema de partículas donde el intercambio entre dos partículas tiene una función de onda antisimétrica.
Composición del protón
Por mucho tiempo se idealizó al protón como una estructura indivisible, una diminuta esfera con límites dentro del núcleo atómico; en realidad es una estructura dinámica compuesta por quarks en un mar de gluones.
El protón consiste de dos quark arriba (up) y un quark abajo (down), por lo que también se clasifica al protón como un barión (grupo de tres quarks, baryon en inglés).
Características de los protones
- Carga: positiva (+).
- Masa: 938,27231 MeV, 1,00727647 u (donde "u" es igual 1,6605402 x 10-27 kg).
- Momento magnético: 2,79284739 µn.
- Espin: 1/2.
- Tamaño del radio electromagnético: 0,71 fermis.
- Antipartícula: antiprotón.
¿Cómo se producen los protones?
Los protones se generan a partir de la desintegración de un neutrón por el proceso de desintegración beta:
Donde se libera un electrón e- y un antineutrino.
La otra forma de producir un protón es quitando un electrón al átomo de hidrógeno, en el proceso de ionización:
¿Cómo descubrió Rutherford el protón?
El descubrimiento del protón fue de los primeros experimentos físicos nucleares realizados. Fue Sir Ernest Rutherford (1871-1937), el mismo que desarrolló el modelo atómico planetario en 1911, quien descubrió el protón.
Usando una fuente de radiactividad para producir partículas alfa energéticas, Rutherford liberó el núcleo del hidrógeno. Recordemos que la estructura atómica del hidrógeno es un electrón y un protón, además es el único elemento que posee un protón sin neutrones.
Rutherford dedujo que la partícula alfa al entrar en el núcleo del átomo de nitrógeno emitían núcleos de hidrógeno, como inicialmente se denominó al protón.
El protón recibió este nombre gracias a Rutherford y a Sir Oliver Lodge, durante una discusión el 25 de agosto de 1920 en la Asociación Británica para el avance de la ciencia, en Cardiff, Reino Unido. Rutherford propuso dos nombres: protón, que deriva de la palabra griega que significa "primero", o prouton para rendir honor a William Prout (1785-1850) quien predijo en 1815 que el hidrógeno era la base de los elementos.
Vea también Átomo.
Referencias
Romer, A. (1997) Proton or prouton?: Rutherford and the depths of the atom. Am. J. Phys. 65: 707. DOI: 10.1119/1.18640
Sundaresan, M.K. (2001) Handbook of particle physics. CRC Press, Washington D.C.