:quality(85)/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/infobae/E7WD7Q3MN5AXTD6DLHH7VDV3UM.png "Ma 106 lat, mieszka samotnie i nadal ćwiczy: porady żywieniowe i zdrowotne jednej z najstarszych kobiet na świecie")
Czy wiesz, że chociaż mają tę samą wartość ładunku (ale dodatnią), to samo robią protony 2000 razy cięższy Co to są elektrony? Jeszcze bardziej zdumiewające jest to, że nikt nie wie, dlaczego tak się dzieje: jest to jedna z tajemnic wciąż obecnych we współczesnej fizyce.
I właśnie te maleńkie cząsteczki, protony, są najbardziej ciekawymi i olśniewającymi elementami. Zajmują centralną część atomu wraz z neutronami i tworzą powłokę, która je zapewnia Masa I ładunek dodatni do kukurydzy. Tymczasem elektrony, które mają ujemną energię i są lżejsze, krążą wokół niej w różnych warstwach i przeskakują z jednej na drugą.
Elektron: Cząstka odpowiedzialna za nie dotykanie niczego
Protony są niezbędnymi cząstkami do zrozumienia świata, jaki znamy, i oczywiście bez atomów To nie miałoby sensu A materia będzie miała zupełnie inną postać: dzięki niej ładunek ujemny równoważy się z ładunkiem dodatnim, atomowi nadawana jest neutralność, powstaje zjednoczenie, dzięki któremu elektrony nie uciekają z obszaru zewnętrznego.
Jednak dostęp miał go odkryć Brudny proces I trudne, pełne eksperymentów, których niesamowite wyniki zadziwiły ówczesnych naukowców. Opowiemy Ci o tym szczególnym fakcie, a także o znaczeniu protonu w wielu aspektach dzisiejszego życia.
Rutherford i złota folia
Na początku XX wieku znana była już ta kukurydza To nie było niepodzielne, ale składał się z mniejszych cząstek. Stało się tak, ponieważ w 1897 r. Józefa Johna Thompsona Odkrył, że składają się z maleńkich, ujemnie naładowanych cząstek, które nazwał elektronami. Jednak z tego odkrycia ustalono, że atom musi być kulą, w której znajdują się elektrony i jakiś nieznany ładunek dodatni Usprawiedliwia swoją bezstronność i daje mu masęOni żyją razem. W 1911 roku brytyjski fizyk Ernesta RutherfordaOdrzuć to za pomocą wspaniałego eksperymentu.
Lise Meitner, naukowiec, który rozszczepił atom
To jest powszechne, jak Eksperyment złotej folii Całkowicie zmienił pojęcie atomu, nadając mu kształt podobny do znanego dzisiaj i charakteryzującego ówczesną fizykę. Więc Rutherford umieścił złotą folię, otoczył ją detektorem cząstek i zbombardował ją wiązką emisja alfa, czyli cząstki naładowane dodatnio. Ponieważ fizyk uważał, że atom jest jednostajnie naładowaną kulą, spodziewał się, że siły będą rozłożone i nie będą wystarczające do odchylenia wiązki. Dlatego był pewien, że przepływ cząstek alfa przejdzie przez płytkę bez obaw.
Wynik był jednak nieoczekiwany: 1 na 20 000 Cząsteczki wypłukane. Jedynym logicznym wyjaśnieniem było to, że w atomie nagromadził się bardzo mały ładunek dodatni, powodując wraz z nim przesunięcie alfa. Znaczenie: część pozytywna i negatywna Nie mieszkali razem w środku kukurydzy. Jak powiedział sam Rutherford: „W rzeczywistości było to najbardziej niezwykłe wydarzenie w moim życiu, tak niewiarygodne, jakbyś włożył kulę w kartkę papieru, a ona wróciła i cię trafiła”.
W ten sposób brytyjski fizyk był w stanie wywnioskować, że ładunek dodatni znajdował się w Bardzo mały rozmiar że w dodatku musiała zawierać prawie całą masę atomu, dlatego dodatnie cząstki alfa odchylały się, gdy się z nimi spotkały. Ponadto ta pochodna tej reszty atomu musi być, praktycznie pustya elektrony muszą być cząstkami punktowymi zlokalizowanymi wokół jądra.
Wiele lat później, w 1918 roku, w oparciu o te pierwsze wyniki, Rutherford przeprowadził kilka eksperymentów z azotem i helem, które pozwoliły mu Zestaw numerów protonu. Ściślej mówiąc, udowodnił, że jądro wodoru, w którym znajduje się jeden proton, jest cząstką elementarną.
Niezbędny, ale nie elementarny
W końcu proton nie jest cząstką elementarną. Oznacza to, że jest niezbędny do zrozumienia interakcji materii oraz powstawania i zachowania atomów. Wiadomo jednak, że od lat 70 Nie jest cząstką elementarną, ale składa się z trzech innych. Chodzi o kwarki.
Kwarki to niepodzielne cząstki, z których składają się inne, bardziej masywne cząstki, takie jak same neutrony lub protony. Są to przedmioty, które Nie można ich zobaczyć za darmoale w grupach jest ponadto jedynym rodzajem cząstek, z którymi może oddziaływać Cztery ważne siły kontrolujące: jądra słabe, jądra silne, elektromagnetyzm i grawitacja. Przyniosło mu to odkrycie w pierwszych akceleratorach cząstek Nagroda Nobla w 1990 roku Fizycy Richard Taylor, Henry Kendall i Jerome Friedman.
Taylor, Kendall i Friedman świętują Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki z 1990 roku.
NMR
Właściwości protonów są szeroko stosowane w medycynie, czego najlepszym przykładem jest procedura NMRJest to bezpieczny i komfortowy zabieg, który pozwala na uzyskanie dokładnych zdjęć wnętrza ludzkiego ciała. Służy przede wszystkim do wykrywania chorób i oceny stanu narządów wewnętrznych.
Ta technologia wykorzystuje spin protonu. Mianowicie tak, protony obracają się wokół siebie w ruchu zwanym wielkością, który nadaje im moment pędu, czyli kierunek. W fizyce ten kierunek nazywa się okłady. W ten sposób do organizmu osobnika wprowadzana jest substancja, która może wytworzyć A słabe pole magnetyczne. Kiedy powstaje pole, protony orientują się zgodnie z nim, kierując swoim wirowaniem. Kiedy impuls magnetyczny przechodzi, protony wracają do swojego pierwotnego stanu, emitując a znak energii.
Jądrowy rezonans magnetyczny, czyli jądrowy rezonans magnetyczny, jest w stanie wykryć te sygnały, które będą różnie emitowane w zależności od stanu atomu, a co za tym idzie stanu komórki, a co za tym idzie Twórz zdjęcia który imituje wnętrze ludzkiego ciała. Jest to technologia bezpieczniejsza niż promieniowanie rentgenowskie, ponieważ nie wymaga użycia promieni rentgenowskich.
Obraz mózgu uzyskany metodą jądrowego rezonansu magnetycznego.
terapia protonowa
Co więcej, w tej samej dziedzinie medycyny protony są również wykorzystywane w leczeniu raka różnego rodzaju. W tego typu technice jest to tzw Terapia protonowa Lub terapia protonowa, wiązki protonowe są używane do bombardowania tkanki dotkniętej guzem.
Tak więc, używając akceleratora (cyklotron), protony przyspieszają, nadając im prędkość, a wraz z nią energię. Ponadto poprzez szereg elementów i urządzeń technicznych można regulować tę energię, ograniczać jej szerokość i ograniczać jej rozproszenie, w celu uzyskania wiązki o pożądanych właściwościach. Cząsteczki są kierowane w kierunku obszaru guza za pomocą kolimatora i generowane jest promieniowanie. naładowane protony Następnie atakują DNA komórki, prowadząc do śmierci komórki lub zakłócając proces podziału komórki.
Antyprotony i promienie kosmiczne
Być może jedną z najciekawszych cząstek w odniesieniu do protonów są antyprotony, znane również jako protony ujemne. Różnica w stosunku do protonów polega na tym, że mają one jednakową masę, ale mają ładunek ujemny, a ponadto nie są częścią jąder atomowych. Są to pierwiastki obserwowane od ponad 25 lat w promieniowanie kosmiczneprawdopodobnie z powodu zderzeń protonów z różnymi typami jąder w ośrodku międzygwiazdowym.
Potwierdzono właściwości antymaterii
Część antyprotonów antycząstkiJest to rodzaj rzadkiego pierwiastka ze względu na jego rzadkość. Jednak naukowcy zakładają, że u początku wszechświata materia i antymateria istniały w równych proporcjach. I chociaż dzisiejsi naukowcy przedstawiają szereg możliwych wyjaśnień, pytaniem pozostaje, dlaczego widzialny wszechświat składa się głównie z samej materii i nie znaleziono żadnych dużych struktur antymaterii. kompletna tajemnica.
„Irytująco skromny muzykoholik. Rozwiązujący problemy. Czytelnik. Hardcore pisarz. Ewangelista alkoholu”.
More Stories
Ma 106 lat, mieszka samotnie i nadal ćwiczy: porady żywieniowe i zdrowotne jednej z najstarszych kobiet na świecie
Według nauki jest to odpowiedni wiek na ograniczenie spożycia kawy – Enséñame de Ciencia
Co według nauki należy zrobić jako pierwsze po przebudzeniu?