质子

亚原子粒子
质子(英文名:proton)是一种亚原子粒子,在每个原子的核心,是一个由中子和质子构成的原子核。质子的英文名来源于希腊文中的“第一(protos)”。[1]质子是一种稳定的基本粒子,带有+1e(基本电荷)正电荷,它的质量是电子的1836倍,中子的质量比质子略重。原子核中的质子数称为原子序数,由于每种元素都有独特的质子数,因此每种元素都有独特的原子序数,原子序数决定了元素在元素周期表中的位置。[1][2][9][12]
质子最初被认为是基本粒子,但在现代粒子物理标准模型中,已知质子是包含三个夸克复合粒子,与中子一起被称为强子[1][7][9][13][14]质子和中子的质量占整个宇宙可见物质质量的99%以上,粗略地计算,质子比原子要小十万倍左右。质子和中子会与电子结合形成大小约为10⁻¹⁰米的原子。[1][15]
在19世纪末期之前,人类对于世界的运行规律的认知大部分停留在宏观物体和现象上。19世纪末,从伦琴(Röntgen)发现X射线,J.J.汤姆孙(J.J.Tomson)发现电子卢瑟福(Rutherford)发现α射线和β射线等实验起,物理学家们开始专注于微观世界的物理现象。[16]二十世纪70年代,物理学家们建立了粒子物理学的标准模型描述了质子和中子基本粒子以及它们之间的相互作用。[15][17]地球上偶尔会出现自由质子[a]雷暴可以产生能量高达数十兆电子伏的质子,在足够低的温度和动能下,自由质子与电子结合。[18][19]在医疗领域,质子磁共振成像(MRI),如今已成为临床检查和诊断中必不可少的设备。[20]

研究历史

早期的研究