Proton: Perbezaan antara semakan
Kandungan dihapus Kandungan ditambah
PeaceSeekers (bincang | sumb.) Tiada ringkasan suntingan |
PeaceSeekers (bincang | sumb.) Tiada ringkasan suntingan |
||
Baris 58:
Kajian terkini menujukkan bahawa ribut petir boleh menghasilkan proton dengan tenaga mencecah puluhan MeV. Pada Julai 2017, para pengkaji menentukan jisim proton pada nilai {{val|1.007276466583|(15)|(29)|ul=unit jisim atom}} (nilai +15 dan -29 masing-masing ialah nilai ketidaktentuan statistik dan sistematik), lebih rendah dari nilai asal berdasarkan maklumat pada [[CODATA 2014]].<ref name="Popkin20172">{{cite news|url=http://www.sciencemag.org/news/2017/07/surprise-proton-lighter-we-thought|title=Surprise! The proton is lighter than we thought|last=Popkin|first=Gabriel|date=20 July 2017|journal=[[Science (journal)|Science]]}}</ref><ref name="Heisse20172">{{cite journal|last1=Heiße|first1=F.|last2=Köhler-Langes|first2=F.|last3=Rau|first3=S.|last4=Hou|first4=J.|last5=Junck|first5=S.|last6=Kracke|first6=A.|last7=Mooser|first7=A.|last8=Quint|first8=W.|last9=Ulmer|first9=S.|date=18 July 2017|title=High-Precision Measurement of the Proton's Atomic Mass|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=119|issue=3|page=033001|arxiv=1706.06780|bibcode=2017PhRvL.119c3001H|doi=10.1103/PhysRevLett.119.033001|pmid=28777624|last10=Werth|first11=K.|last11=Blaum|first12=S.|last12=Sturm|first10=G.}}</ref>
==
=== Kestabilan ===
Jika diperhatikan, proton adalah stabil dan secara teorinya, [[setengah hayat]] yang paling minimum bagi proton ialah 1×10<sup>36</sup> tahun. Para saintis secara umumnya menganggarkan [[pereputan proton]] tetap berlaku, walaupun eksperimen-eksperimen yang dijalankan sehingga kini hanya memperoleh keputusan limit serendah 1035 tahun bagi jangkahayat proton. Dalam erti kata lain, pereputan proton tidak pernah disaksikan oleh sesiapa dan purata jangka hayat paling rendah proton berdasarkan eksperimen (2.1×10<sup>29</sup> tahun) diberikan oleh [[Balai Pencerap Sudbury Neutrino]]. Walau bagaimanapun, proton telah diketahui boleh bertukar kepada neutron melalui [[proses penawanan elektron]]. Proses ini tidak berlaku secara spontan tetapi hanya apabila tenaga yang cukup disalurkan. Persamaan bagi proses ini ialah :-
Baris 72 ⟶ 74:
Neutron juga boleh ditukarkan semula kepada proton melalui [[Pereputan beta|proses pereputan beta]], satuk bentuk yang biasa dalam pereputan radioaktif. Dalam pada itu, neutron bebas mereput melalui kaedah ini dengan purata jangka hayat hanya kira-kira 15 minit.
=== Jisim menurut aspek kuantum ===
Dalam [[kromodinamik kuantum]] (QCD), teori moden daya nukleus, kebanyakan jisim proton dan proton dihuraikan oleh [[kerelatifan khas]]. Jisim proton ialah kira-kira 80 ke 100 kali ganda [[jisim rehat]] kuark-kuark yang membentuk proton, dan jisim rehat gluon memiliki jisim sifar. Tenaga lebihan kuark dan gluon dalam kawasan proton, jika dibandingkan jisim rehat kuark dan gluon itu sendiri, merangkumi hampir 99% jisim proton. Oleh itu, jisim rehat proton ialah [[jisim tak varian]] sistem pergerakan kuark dan gluon yang membentuk proton, bahkan, tenaga zarah-zarah yang tidak berjisim itu juga dikira sebagai sebahagian daripada jisim rehat sistem.
Dua istilah biasanya digunakan dalam perihal jisim kuark yang membentuk proton, iaitu jisim kuark tunggal (''current quark mass''), jisim kuark itu sendiri, dan jisim kuark juzuk (''constituent quark mass''), jisim kuark tunggal dan medan zarah gluon yang mengelilingi kuark. Jisim-jisim ini biasanya mempunyai nilai yang berbeza. Meskipun gluon secara sendirinya tidak berjisim, gluon memiliki tenaga, secara khususnya [[tenaga pengikat kromodinamik kuantum]] (QCBE), dan tenaga ini merangkumi kebanyaka jisim proton. Proton memiliki jisim sebanyak kira-kira 938 MeV/c<sup>2</sup>, dengan jisim tiga kuark tunggal hanya sebanyak 9.4 MeV/c<sup>2</sup>, dan oleh itu, kebanyakan baki jisim boleh dijelaskan oleh QCBE gluon.
Dinamik dalaman proton adalah rumit kerana perkara ini ditentukan oleh gluon-gluon dan interaksi dengan peluwap vakum. [[Kromodinamik kuantum kekisi]] memberi cara untuk mengira jisim proton daripada teori secara prinsip. Kiraan terkini mendakwa bahawa jisim dapat ditentukan dengan julat ketepatan melebihi 4% hingga 1%, tetapi masih berkontroversi kerana kiraan tidak boleh dilakukan dengan nilai jisim kuark yang sangat rendah. Hal ini bermakna nilai diperoleh melalui [[ekstrapolasi]] yang boleh menjurus kepada ralat sistematik.
Selain itu, terdapat beberapa kaedah lain dalam kajian tentang struktur proton seperti konsep ''skyrmion'', kaedah AdS/QCD yang menerapkan teori benang gluon, konsep-konsep berkaitan QCD, dan peratuan penambahan QCD yang membenarkan kiraan nilai jisim kasar.
== Proton dalam kimia ==
Baris 80 ⟶ 91:
=== Ion hidrogen ===
Proton dalam bidang kimia biasanya dikait dengan ion hidrogen, H<sup>+</sup>. Memandangkan nombor atom hidrogen ialah 1, suatu ion hidrogen tidak mempunyai elektron dan oleh itu, hanya memiliki nukleus tunggal yang terdiri daripada satu proton (dan tiada proton sekiranya merujuk kepada isotop hidrogen paling umum, [[Atom hidrogen|protium]]). Proton ini hanya merangkumi 1/64,000 jejari atom hidrogen, dan oleh itu, amat reaktif. Proton yang bebas ini memiliki jangka hayat yang sangat singkat dalam sistem-sistem kimia seperti dalam cecair dan bertindak balas dengan sebarang awan elektron daripada mana-mana molekul. Dalam sebatian akueus, ion hidrogen membentuk [[ion hidronium]], H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>, yang dilarutkan dengan lebih lanjut oleh molekul-molekul air menjadi ion-ion seperti [H<sub>5</sub>O<sub>2</sub>]<sup>+</sup> and [H<sub>9</sub>O<sub>4</sub>]<sup>+</sup>.<ref name="Headrick2005">{{cite journal|last=Headrick|first=J. M.|last2=Diken|first2=E. G.|last3=Walters|first3=R. S.|last4=Hammer|first4=N. I.|last5=Christie|first5=R. A.|last6=Cui|first6=J.|last7=Myshakin|first7=E. M.|last8=Duncan|first8=M. A.|last9=Johnson|first9=M. A.|year=2005|title=Spectral Signatures of Hydrated Proton Vibrations in Water Clusters|journal=[[Science]]|volume=308|issue=5729|pages=1765–1769|bibcode=2005Sci...308.1765H|doi=10.1126/science.1113094|pmid=15961665|last10=Jordan|first10=K. D.}}</ref>
Perpindahan ion hidrogen dalam [[tindak balas asid-bes]] dikenali sebagai perpindahan proton. Dalam hal ini, asid bertindak sebagai penderma proton dan bes bertindak sebagai penerima proton.
== Kegunaan praktikal ==
Dalam bidang perubatan, proton digunakan dalam satu kaedah untuk merawat barah, iaitu [[terapi proton]]. Kaedah ini dilihat lebih selamat berbandingkan kaedah [[radioterapi]] lain kerana julat kedalaman kulit yang terkena dos adalah rendah, dan tidak banyak kebocoran radiasi dos. Proton dalam bidang perubatan boleh dihasilkan dengan menggunakan [[siklotron]], sejenis [[pemecut zarah]].
== Lihat juga ==
| |||