Proton - Définition
| Proton | |
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Schématique de la composition en quarks d'un proton |
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| Propriétés générales | |
| Composition | 2 quarks u 1 quark d |
| Classification | Fermion |
| Propriétés physiques | |
| Masse | 938,272 029 MeV.c-2 (1,672 623×10-27 kg) |
| Charge | 1,602 176 53×10-19 C |
| Spin | ½ |
| Durée de vie | Stable (supérieure à 1030 ans, voire à 1033ans) |
| Historique | |
Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique de 1,602×10-19 coulombs. Il fut découvert en 1919 par Ernest Rutherford. Le noyau de l'isotope le plus répandu de l'atome d'hydrogène est un proton. Les noyaux des autres atomes sont composés de neutrons et de protons maintenus ensemble par la force forte.
Un proton a une masse de 1,672 623 1×10-27 kg, ce qui est environ 1 836,15 fois plus lourd qu'un électron. Son rayon serait de l'ordre de 0,8 femtomètre, pour des mesures plus précises les résultats divergent selon les méthodes employées.
Les protons sont classifiés comme des baryons et sont composés de deux quarks up et d'un quark down, qui sont maintenus ensemble par la force forte, transportée par les gluons. Sa charge électrique est de : 2/3 + 2/3 - 1/3 = 3/3 soit +1.
La force électromagnétique étant de nombreux ordres de grandeur plus forte que la gravitation, la charge d'un proton doit être égale à la charge d'un électron, sinon la répulsion nette provenant de l'excès de charge électrique positive ou négative aurait un effet notable sur l'expansion de l'univers et ainsi sur la matière agrégée gravitationnellement (planètes, étoiles, etc.). Il est acquis que le positron a la même charge que l'électron mais de signe opposé ; la même chose s'applique pour l'antiproton et le proton.
Lorsqu'un proton peut se désintégrer au sein d'un noyau par interaction faible, en vertu d'un bilan global d'énergie favorable, il donne trois particules : un positron, un neutron et un neutrino électronique (radioactivité β). C'est impossible pour un proton isolé, car le neutron est déjà plus lourd que le proton.
En chimie et en biochimie, le terme proton peut référer à l'ion hydrogène en solution aqueuse (en d'autres mots, l'ion hydronium). Dans ce contexte, un donneur de proton est un acide et un accepteur de proton est une base (voir les réactions acido-basiques).
