Protons pret neitronu
Atomi ir visu esošo vielu mazie pamatelementi. Tie ir tik mazi, ka mēs pat nevaram novērot ar neapbruņotu aci. Parasti atomi atrodas Angstrom diapazonā. Pēc daudziem eksperimentiem 19. gadsimtā tika aprakstīta atomu struktūra. Atoms sastāv no kodola, kurā ir protoni un neitroni. Izņemot neitronus un pozitronus, kodolā ir arī citas mazas subatomu daļiņas. Un elektroni riņķo ap kodolu orbitālēs. Lielākā daļa vietas atomā ir tukša. Pievilcīgie spēki starp pozitīvi lādētu kodolu (pozitīvs lādiņš protonu dēļ) un negatīvi lādētajiem elektroniem saglabā atoma formu. Gan protoni, gan neitroni ir nukleoni. Tie atrodas kopā atomu kodolos, kurus saista kodolu spēks.
Protons
Protons ir subatomiskā daļiņa atomu kodolā, un tam ir pozitīvs lādiņš. Protonu parasti apzīmē ar p. Kad tika atklāts elektrons, zinātniekiem nebija ne jausmas par daļiņu, ko sauc par protonu. Goldsteins atklāja pozitīvi lādētu daļiņu, kas tika ražota no gāzēm. Tos sauca par anoda stariem. Atšķirībā no elektroniem, tiem bija atšķirīga lādiņa un masas attiecība atkarībā no izmantotās gāzes. Pēc dažādiem daudzu zinātnieku eksperimentiem Raterfords 1917. gadā beidzot atklāja protonu.
Protonu skaits ir svarīgs, lai norādītu atomskaitli, jo elementam atomskaitlis ir vienāds ar protonu skaitu, kas tam ir kodolā. Piemēram, nātrija atomu skaits ir 11; tāpēc nātrija kodolā ir vienpadsmit elektroni. Protonam ir +1 lādiņš, un tā masa ir 1,6726×10−27 kg. Tiek uzskatīts, ka protonu veido trīs kvarki, divi augšējie kvarki un viens leju kvarks. To uzskata par stabilu daļiņu, jo tās sadalīšanās laiks ir ļoti garš. Vienkāršākajam elementam, ūdeņradim, ir tikai viens protons. Kad ūdeņraža atoms atbrīvo savu elektronu, tas veido H+ jonu, kuram ir protons. Tāpēc ķīmijā terminu “protons” lieto, lai izsauktu H+ jonu. H+ ir svarīga skābes bāzes reakcijā, un tā ir ārkārtīgi reaģējoša suga. Visos citos elementos, izņemot ūdeņradi, ir vairāk nekā viens protons. Parasti neitrālos atomos negatīvi lādēto elektronu skaits un pozitīvi lādēto protonu skaits ir līdzīgs.
Neitrons
Neitrons ir vēl viena subatomiskā daļiņa, kas atrodas atomu kodolos. To norāda ar simbolu n. Neitroniem nav elektriskā lādiņa. Tam ir nedaudz līdzīga masa salīdzinājumā ar protoniem, taču neitrona masa ir nedaudz lielāka nekā protonam. Tāpēc, ņemot atomu masas skaitu, tiek ņemti vērā neitroni. Tāda paša veida atomi var atšķirties klātesošo neitronu skaita dēļ, un tos sauc par izotopiem. Rezerfords izvirzīja iespēju, ka kodolos var būt daļiņa, piemēram, neitrons. Tad pēc virknes eksperimentu Čadviks to pierādīja un atrada neitronus. Neitronu veido trīs kvarki, divi leju kvarki un viens augšējais kvarks. Brīvie neitroni ir nestabili un tiem ir ļoti īss pussabrukšanas periods. Neitroni ir svarīgi kodolreakcijās.
Kāda ir atšķirība starp protonu un neitronu?
• Protonam ir pozitīvs lādiņš, bet neitroni ir elektriski neitrāli.
• Neitrona masa ir nedaudz lielāka nekā protona masa.
• Protoni tiek uzskatīti par stabiliem, jo tiem ir ļoti garš pussabrukšanas laiks (gadi). Taču neitroni ir nestabili un tiem ir ļoti īss pussabrukšanas laiks.
• Tiek uzskatīts, ka protonu veido trīs kvarki, divi augšējie kvarki un viens leju kvarks. Neitronu veido trīs kvarki, divi leju kvarki un viens augšējais kvarks.
