质子

质子

质子(proton)是一种带 1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约 1.6~1.7×10−15 m ，质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²)，即1.672621637（83）×10-27千克，大约是电子质量的1836.5倍（电子的质量为9.10938215（45）×10-31千克），质子比中子稍轻（中子的质量为1.674927211（84）×10-27千克）。质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其元素的种类和它属于何种化学元素。

1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，实验装置如图所示，容器C里放有放射性物质A，从A射出的α粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使容器C抽成真空后，α粒子恰好被F吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S，用显微镜册来观察荧光屏上是否出现闪光．通过阀门T往C里通进氮气后，卢瑟福从荧光屏S上观察到了闪光，把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不到闪光，这表明闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的。

卢瑟福把这种粒子引进电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫做质子，通常用符号1H或p表示。

这个质子是α粒子直接从氮核中打出的，还是α粒子打进复核后形成的复核发生衰变 时放出的呢?为了弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特又在充氮的云室里做了这个实验。如果质子是α粒子直接从氮核中打出的，那么在云室里就会看到四条径迹：放射α粒子的径 迹、碰撞后散射的。粒子的径迹、质子的径迹及抛出质子后的核的反冲径迹．如果 粒子打进氮核后形成一个复核，这复核立即发生衰变放出一个质子，那么在云室里就能看到三条径迹：入射α粒子的径迹、质子的径迹及反冲核的径迹。布拉凯特拍摄了两万多张云室照片，终于从四十多万条“粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉。分叉的情况表明，这第二种设想是正确的。从质量数守恒和电荷数守恒可以知道产生的新核是氧17。

在云室的照片中，分叉后细而长的是质子的径迹，短而粗的是反冲氧核的径迹。

后来，人们用同样的方法使氟、钠、铝等核发生了类似的转变，并且都产生了质子。由于各种核里都能轰击出质子，可见质子是原子核的组成部分。