Zobrazení zdroje stránky Proton

{{Různé významy|tento=[[částice|částici]]}}

{{Infobox - částice
  | název = Proton
  | symbol = p<sup>+</sup>
  | obrázek = Proton quark structure.svg
  | velikost obrázku = 150px
  | popisek = Vnitřní struktura protonu: dva [[Kvark u|kvarky u]] a jeden [[kvark d]].
  | klasifikace = [[Hadron]]y<br />[[Baryon]]y<br />[[Nukleon]]y
  | složení = 2 [[kvark u|kvarky u]], 1 [[kvark d]]
  | antičástice = [[antiproton]]
  | hmotnost eV = 938,272 088 16(29)<ref name="CODATA_2022">''Fundamental Physical Constants; 2022 CODATA recommended values''. NIST, květen 2024. [https://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html Dostupné online], [https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Category?view=pdf&All+values.x=89&All+values.y=19 PDF] (anglicky)</ref>
  | jednotka = MeV
  | hmotnost kg = 1,672 621 925 95(52)×10<sup>−27</sup><ref name="CODATA_2022"/>
  | náboj e = <nowiki>+</nowiki>1
  | náboj C = 1,602 176 634×10<sup>−19</sup> přesně<ref name="CODATA_2022"/>
  | magnetický moment = 2,792 847 344 63(82)<ref name="CODATA_2022"/>
  | dipólový moment = < 2,1×10<sup>−25</sup><ref name="PDG_2017" />
| spin = {{zlomek|1|2}}
| izospin = {{zlomek|1|2}}
| střední doba života = > 10<sup>31</sup> roků<ref name="PDG_2017" /> (stabilní)
  | interakce = [[Elektromagnetismus|elektromagnetická síla]], [[slabá interakce]], [[silná interakce]]
  | předpověděl = [[William Prout]] (1815)
  | objevil = [[Ernest Rutherford]] (1919)
}}
Ve [[fyzika|fyzice]] je '''proton''' [[subatomární částice]] s kladným elementárním [[elektrický náboj|elektrickým nábojem]] tj. 1,602×10<sup>−19</sup> [[Coulomb|C]] a [[klidová hmotnost|klidovou hmotností]] 938 [[elektronvolt|MeV]]/c<sup>2</sup> (1,67×10<sup>−27</sup> [[kilogram|kg]], odpovídající přibližně hmotnosti 1836 [[elektron]]ů). V dosud nejpřesnějším měření z r. 2017 byla zjištěna [[relativní atomová hmotnost]]<ref>tedy hodnota hmotnosti vyjádřená v [[Atomová hmotnostní konstanta#(Unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, dalton|atomových hmotnostních jednotkách]] u</ref> protonu 1,007 276 466 583(15)(29), kde první závorka udává statistickou a druhá systematickou chybu určení posledních dvou platných číslic.<ref name="Heiße_2017">{{Citace elektronické monografie
 | příjmení = Heiße 
 | jméno = Fabian 
 | příjmení2 = Köhler-Langes 
 | jméno2 = Florian 
 | příjmení3 = Rau 
 | jméno3 = Sascha 
 | příjmení4 = Hou 
 | jméno4 = Jamin 
 | příjmení5 = Junck 
 | jméno5 = Sven 
 | příjmení6 = Kracke 
 | jméno6 = Anke 
 | příjmení7 = Mooser
 | jméno7 = Andreas 
 | spoluautoři = QUINT, Wolfgang; ULMER, Stefan; WERTH, Günter; BLAUM, Klaus; STURM, Sven.
 | titul = High-precision measurement of the proton's atomic mass
 | datum vydání = 2017-06-21
 | strany = 5
 | url = https://arxiv.org/abs/1706.06780v1
 | dostupnost2 = PDF
 | url2 = https://arxiv.org/pdf/1706.06780v1
 | url3 = https://www.researchgate.net/publication/317732376_High-precision_measurement_of_the_proton%27s_atomic_mass
 | arxiv = 1706.06780v1
 | jazyk = anglicky
}}</ref><ref name="Hamish_2017">{{Citace elektronického periodika
 | příjmení = Johnston
 | jméno = Hamish 
 | titul = Is the proton lighter than we thought?
 | periodikum = Physics World 
 | vydavatel = IOP Publishing
 | rok vydání = 2017
 | měsíc vydání = červenec
 | den vydání = 4
 | url = http://physicsworld.com/cws/article/news/2017/jul/04/is-the-proton-lighter-than-we-thought
 | jazyk = anglicky
}}</ref> Poloměr protonu je 0,84 femtometru (1 [[Metr#Femtometr|fm]] = 10<sup>−15</sup> m).<ref>{{Citace elektronického periodika
 | autor1 = University of Bonn
 | titul = Protons are likely smaller than previously believed
 | periodikum = phys.org
 | datum_vydání = 2022-02-07
 | url = https://phys.org/news/2022-02-protons-smaller-previously-believed.html
 | datum_přístupu = 2023-01-04
 | jazyk = anglicky
}}</ref>

V [[chemie|chemii]] a [[biochemie|biochemii]] je proton označení pro [[ion]] [[vodík]]u. [[Antičástice|Antičásticí]] protonu je [[antiproton]], který má stejně veliký náboj opačného znaménka.

== Nukleony a elektrony ==
Proton je společně s [[neutron]]em a [[elektron]]em základní stavební částicí veškeré známé [[hmota|hmoty]], neboť je součástí jader všech [[atom]]ů běžné látky (tedy s výjimkou pouze některých [[Exotické atomy|exotických atomů]], zpravidla krátkodobě existujících pouze v extrémních podmínkách čí experimentech, které je napodobují). Protony a [[neutron]]y se proto označují společným názvem [[nukleon]]y.

== Protonové číslo ==
[[Soubor:Hydrogen.jpg|náhled|279x279pixelů|Model atomu a molekuly vodíku]]
[[atomové jádro|Jádro]] nejběžnějšího [[izotop]]u [[vodík]]u je jediný proton. Ostatní atomární jádra se skládají z protonů a [[neutron]]ů přitahovaných k sobě zbytkovou [[silná interakce|silnou jadernou interakcí]] (hlavní, řádově silnější silná interakce působí mezi stavebními kvarky protonu či neutronu). [[Protonové číslo]] určuje [[chemie|chemické]] vlastnosti [[atom]]u jako [[chemický prvek|chemického prvku]], protože se mu rovná počet [[elektron]]ů v [[elektronový obal|obalu]] neutrálního atomu.

== Stabilní částice ==
Proton je podle současných poznatků částicí stabilní. Podle některých [[Teorie velkého sjednocení|teorií]] se však může [[rozpad částice|rozpadat]] s [[poločas přeměny|poločasem rozpadu]] přes 10<sup>31</sup> roků. Rozpad protonu nebyl dosud pozorován, stále se prodlužující experimentálně zjištěná minimální hodnota [[střední doba života|střední doby života]] protonu (''τ'' > 10<sup>31</sup> roků obecně,<ref name="PDG_2017">{{Citace elektronického periodika
 | příjmení = Patrignani
 | jméno = C.
 | spoluautoři = et al. (Particle Data Group)
 | titul = 2017 Review of Particle Physics
 | periodikum = Chin. Phys. C
 | rok vydání = 2016
 | ročník = 40: 100001 (2016) and 2017 update
 | typ ročníku = svazek
 | datum aktualizace = 2017-05-30
 | kapitola = Baryon Summary Tables: p, n, N resonances
 | strany = 1
 | url = http://www-pdg.lbl.gov/2017/tables/contents_tables_baryons.html
 | dostupnost2 = pdf
 | url2 = http://www-pdg.lbl.gov/2017/tables/rpp2017-tab-baryons-N.pdf
 | jazyk = anglicky
 | datum přístupu = 2017-07-11
 | url archivu = https://web.archive.org/web/20170921144616/http://www-pdg.lbl.gov/2017/tables/contents_tables_baryons.html
 | datum archivace = 2017-09-21
 | nedostupné = ano
 }}</ref> pro jednotlivé modely a kanály rozpadu až v řádu 10<sup>34</sup>)<ref name="Bajc_2016">{{Citace elektronického periodika
 | příjmení = Bajc  
 | jméno = Borut
 | příjmení2 = Hisano 
 | jméno2 = Junji
 | příjmení3 = Kuwahara 
 | jméno3 = Takumi 
 | příjmení4 = Omura 
 | jméno4 = Yuji
 | titul = Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs
 | periodikum = Nuclear Physics B 
 | rok vydání = 2016
 | měsíc vydání = červen
 | den vydání = 21
 | ročník = 910: 1
 | typ ročníku = svazek
 | kapitola = 1. Introduction
 | strany = 1–22
 | url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0550321316301596?via%3Dihub
 | dostupnost2 = PDF
 | url2 = https://arxiv.org/pdf/1603.03568v2
 | issn = 
 | doi = 10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017
 | arxiv = 1603.03568v2
 | jazyk = anglicky
}}</ref><ref name="Nishino_2009">{{Citace elektronického periodika
 | příjmení = Nishino 
 | jméno = Haruki 
 | spoluautoři = et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
 | titul = Search for Proton Decay via ''p''→''e''+''π''<sup>0</sup> and ''p''→''μ''+''π''<sup>0</sup> in a Large Water Cherenkov Detector
 | periodikum = Physical Review Letters  
 | rok vydání = 2009
 | měsíc vydání = duben
 | den vydání = 8
 | ročník = 102
 | typ ročníku = svazek
 | číslo = 14: 141801
 | url = https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.102.141801
 | dostupnost2 = PDF
 | url2 = https://arxiv.org/pdf/0903.0676v2
 | issn = 1079-7114 
 | doi = 10.1103/PhysRevLett.102.141801
 | pmid = 19392425
 | arxiv = 0903.0676v2
 | jazyk = anglicky
}}</ref> již vyloučila mnohé z nejjednodušších variant [[teorie velkého sjednocení]], zejména pokud se jedná o varianty bez předpokladu [[supersymetrie]]. Dolní hranice střední doby života, pokud je proton skutečně nestabilní, může být podle teorií až v řádu 10<sup>39</sup>&nbsp;roků.<ref name="Nath">{{Citace elektronické monografie
 | příjmení = Nath 
 | jméno = Pran 
 | příjmení2 = Perez
 | jméno2 = Pavel Fileviez 
 | titul = Proton Stability in Grand Unified Theories, in Strings and in Branes
 | datum vydání = 2007-04-23
 | url = https://arxiv.org/abs/hep-ph/0601023v3
 | dostupnost2 = PDF
 | url2 = https://arxiv.org/pdf/hep-ph/0601023v3
 | arxiv = hep-ph/0601023
 | jazyk = anglicky
}}</ref> Pro detekci rozpadu s podobným poločasem jsou současná experimentální zařízení vzhledem k počtu pozorovaných částic a době jejich sledování nedostatečná.

== Zařazení protonu ==
Proton řadíme mezi [[baryon]]y, konkrétně [[baryon N|baryony N]] v základním stavu, tedy do [[nukleon]]ů (spolu s neutronem). Tomu odpovídá i [[spin]] <math>\frac{1}{2}</math> (proton je tedy [[fermion]]) a [[izospin]] <math>\frac{1}{2}</math> (s neutronem tvoří izospinový dublet). Jedná se (jako u každého baryonu N) o částici složenou, a to ze dvou [[kvark]]ů ''[[kvark u|u]]'' a jednoho kvarku ''[[kvark d|d]]'' vázaných [[silná interakce|silnou interakcí]], zprostředkovanou [[gluon]]y. To je také důvodem experimentálně zjištěné fluktuace jeho tvaru (resp. [[účinný průřez|účinného průřezu]]).<ref>{{Citace elektronického periodika
 | příjmení1 = Mäntysaari
 | jméno1 = Heikki
 | příjmení2 = Schenke
 | jméno2 = Björn
 | titul = Evidence of Strong Proton Shape Fluctuations from Incoherent Diffraction
 | periodikum = Physical Review Letters
 | ročník = 117
 | číslo = 5
 | datum_vydání = 2016-07-25
 | strany = 052301
 | url = https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.052301
 | jazyk = anglicky
 | doi = 10.1103/PhysRevLett.117.052301
}}</ref> Měření ukazují, že kvarky i gluony přispívají k celkovému spinu protonu přibližně po 25% a chybějící příspěvek se nazývá krizí protonového spinu.<ref>{{Citace elektronického periodika
 | titul = Physicists narrow search for solution to proton spin puzzle
 | periodikum = sciencedaily.com
 | datum_vydání = 2014-11-04
 | url = https://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141104111150.htm
 | datum_přístupu = 2021-12-28
 | jazyk = anglicky
}}</ref>

== Historie ==
Proton objevil [[Ernest Rutherford]] v r. [[1919]]. Pozoroval, že [[částice alfa]] vystřelované do plynného [[dusík]]u, se v jeho [[scintilace|scintilačním]] detektoru jeví stejně jako jádra vodíku. Rutherford určil, že zdrojem jader vodíku musí být dusík, a proto musí obsahovat jádra vodíku. Myslel si, že jádra vodíku, o nichž věděl, že mají [[atomové číslo]] 1, jsou [[elementární částice]]. Proto je pojmenoval proton, dle [[řečtina|řeckého]] ''protos'', [[jedna|první]].

== Technologické užití ==
Protony mají vlastnost [[spin]], která byla objevena při [[magnetická rezonance|nukleární magnetické resonanční]] [[spektroskopie|spektroskopii]]. Při NMR se [[magnetické pole]] užívá k detekci stínění okolo protonů v jádře [[látka|látky]], které způsobuje okolní mrak [[elektron]]ů. Vědci z něj mohou získat informace o&nbsp;uspořádání [[molekula|molekulární]] struktury látky.

== Související články ==
* [[Nukleon]]
* [[Baryon]]
* [[Elektron]]
* [[Neutron]]

== Reference ==
<references />

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
* {{Commons|Proton}}
* {{Wikislovník|heslo=proton}}
{{Částice}}
{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Proton| ]]
[[Kategorie:Jaderná fyzika]]
[[Kategorie:Jaderná chemie]]
[[Kategorie:Nukleony]]