양성자 - 개념, 발견, 성질 및 특징

2024-11-21특리18

양성자가 무엇인지, 어떻게 발견되었는지, 그 특성과 특징을 설명합니다. 또한, 핵자는 무엇입니까?

양성자는 원자핵에서 발견됩니다.

양성자란 무엇입니까?

양성자는 아원자 입자 의 일종으로 , 즉 원자를 구성하는 가장 작은 입자 중 하나입니다. 페르미온족에 속하며 양전하를 띠고 있습니다 .

모든 물질은 원자로 구성되며 , 원자는 본질적으로 전자 ( 음전하), 중성자 (중성 전하), 양성자(양전하)라는 서로 다른 전하를 부여받은 세 가지 유형의 입자로 구성됩니다.

오랫동안 양성자는 기본적인 유형의 입자, 즉 쪼개질 수 없는 입자라고 생각되어 왔습니다. 그러나 오늘날에는 그것이 쿼크 로 구성되어 있다는 강력한 증거가 있습니다 .

어쨌든 양성자는 안정적인 아원자 입자입니다. 원자핵 주위를 공전하는 전자와 달리 양성자는 중성자와 함께 원자핵에 포함되어 원자 질량의 대부분을 차지합니다.

참조: 원자 모델

양성자의 발견

어니스트 러더퍼드는 질소 실험을 통해 양성자를 발견했습니다.

양성자는 1918년 영국의 화학자이자 물리학자인 어니스트 러더퍼드(1871~1937)에 의해 발견되었습니다 . 질소 가스 에 대한 실험 중에 러더퍼드 는 자신의 장비가 가스에 알파 입자를 발사하여 수소 핵의 존재를 감지한다는 사실을 발견했습니다.

그는 당시에는 수소 원자의 핵이 단일 입자, 즉 양성자를 포함하고 있다는 사실을 알지 못한 채 이러한 핵이 물질의 기본 입자임에 틀림없다고 결론지었습니다. 따라서 수소에 원자 번호 1 을 부여하기로 결정 되었습니다 .

그러나 이 발견으로 이어진 것은 이전의 과학적 경험을 통해 알려져 있습니다 . 예를 들어, 독일의 물리학자 유진 골드슈타인(1850-1930)은 1886년 음극선 실험을 통해 원자 내부의 양이온을 발견했습니다.

더욱이 영국의 JJ 톰슨(1856-1940)은 이미 전자와 그 음전하를 발견했는데, 이는 원자 내에 반대 전하를 갖는 다른 유형의 입자가 필요하다는 것을 의미합니다.

참조: 러더퍼드 원자 모델

양성자의 성질과 특성

각 양성자는 두 개의 "위" 쿼크와 하나의 "아래" 쿼크로 구성됩니다.

양성자는 전자보다 훨씬 더 크고(1836배) 1(1.6 x 10 -19 C) 의 양의 원소 전하를 부여받은 안정적인 복합 입자입니다 . 이들은 세 개의 기본 입자 또는 쿼크 로 구성됩니다 . 두 개는 " 위 "(위)이고 하나는 " 아래 "(아래)입니다. 반감기는 10-35 년 보다 길어 분해되기 쉽습니다.

양성자는 다른 아원자 입자와 마찬가지로 자체 스핀, 즉 고유하고 변하지 않는 각운동량(이 경우 ½ )을 갖습니다 . 이 특성은 핵자기공명 및 기타 현대 기술 응용 분야에 특히 유용합니다.

핵자

양성자와 중성자 는 일반적으로 원자핵에서 발견되기 때문에 "핵자"로 알려져 있습니다 . 반면에 전자는 다소 분산된 방식으로 주위를 공전합니다.

핵자는 강력한 핵력에 의해 서로 연결되어 있으며 , 이는 특히 큰 원자(예: 우라늄)의 경우에만 전자기력과 같은 다른 힘에 항복할 수 있습니다 .

핵자는 모든 원자 질량 의 가장 큰 비율을 구성 하므로 한 화학 원소와 다른 화학 원소 의 차이를 결정합니다 . 예를 들어, 수소 원자는 핵에 하나의 양성자만 가지고 있는 반면, 헬륨 원자는 두 개의 양성자와 하나 또는 두 개의 양성자를 가지고 있습니다. 특정 동위원소에 따라 중성자.