Proton

Bir protonun elektrik yükü +1e (bir temel yük birimi) olup, bu yükün değeri yaklaşık 1.602 x 10⁻¹⁹ Coulomb'dur. Kütlesi yaklaşık 1.672 x 10⁻²⁷ kg'dır ki bu, bir elektronun kütlesinin yaklaşık 1836 katına denk gelir. Enerji cinsinden kütlesi yaklaşık 938.27 MeV/c²'dir. Proton bir fermion olup, 1/2 spini vardır. Son derece kararlı bir parçacık olup, yarı ömrü 10³⁴ yıldan daha uzun olduğu tahmin edilmektedir; bu, evrenin yaşından çok daha uzundur.

Protonlar, kendileri de temel parçacık olmayan kompozit parçacıklardır. Üç adet temel parçacık olan kuarktan oluşurlar: iki adet yukarı kuark ve bir adet aşağı kuark. Bu kuarklar, evrendeki en güçlü kuvvet olan güçlü nükleer kuvvet aracılığıyla birbirine bağlıdır. Bu kuvvet, gluonlar adı verilen aracılık parçacıkları tarafından taşınır ve kuarkları protonun içinde hapseder, bu duruma kuark hapsi denir.

Protonun varlığına dair ilk kanıtlar 19. yüzyılın sonlarında katot ışınları ve kanal ışınları üzerine yapılan deneylerle ortaya çıkmıştır. Ancak proton terimi ve atom çekirdeğinin temel bileşeni olduğu fikri, 1919 yılında Ernest Rutherford tarafından altın folyo deneyleri sırasında alfa parçacıklarının saçılması gözlemleri sonucunda ileri sürülmüştür. Rutherford, hidrojen çekirdeğinin diğer atomların çekirdeklerinde bir temel parçacık olarak bulunduğunu göstermiştir.

Protonlar, evrendeki maddenin büyük bir kısmını oluşturur ve kimyasal elementlerin çeşitliliğinin temelini teşkil eder. Nükleer fizikte, nükleer reaksiyonlarda ve yüksek enerji fiziği deneylerinde önemli rol oynarlar. Ayrıca, proton terapi gibi tıbbi uygulamalarda kanser tedavisinde ve Parçacık Hızlandırıcılarında bilimsel araştırmalar için kullanılırlar. Her element, çekirdeğindeki proton sayısı ile tanımlanır, örneğin hidrojenin bir, helyumun iki protonu vardır.