Protón

938,272 088 16(29) MeV/c² 1,007 276 466 621(53) Da | vida_media = 3,6 × 10²⁹ años | decaimiento_de_partícula = | carga_eléctrica = 1 e
1,602 176 634 × 10^–19 C | radio_de_carga = 0,8414(19) fm | dipolo_eléctrico = <5,4 × 10⁻²⁴ e·cm | polarizabilidad_eléctrica = 1,20(6) × 10⁻³ fm³ | momento_magnético = 2,792 847 344 63(82) μ_N | polarizabilidad_magnética = 1,9(5) × 10⁻⁴ fm³ | carga_de_color = | espín = 1⁄2 | num_estados_espín = | número_leptónico = | número_bariónico = | extrañeza = | encanto = | inferioridad = | superioridad = | isospín = 1⁄2 | isospín_débil = | hipercarga_fuerte = | hipercarga_débil = | paridad = +1 | paridad_c = | paridad_g = | paridad_r = | simetrías_condensadas = ''I''(''J''^''P'') = 1/2(1/2⁺) }}

En física, el protón (del griego πρῶτον, ''prōton'' 'primero') es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6 × 10^-19 C), es igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón. Su antipartícula, el antiprotón, tiene carga negativa -1.

Se ve el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 3,6 × 10²⁹ años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. Originalmente se pensó que el protón era una partícula elemental, pero desde la década de 1970 existe una evidencia sólida de que es una partícula compuesta. Para la cromodinámica cuántica el protón es una partícula formada por la unión estable de tres cuarks.

El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos. En un átomo, el número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y qué elemento químico es. El núcleo del isótopo más común del átomo de hidrógeno (también el átomo estable más simple posible) está formado por un único protón. Al tener igual carga, los protones se repelen entre sí. Sin embargo, pueden estar agrupados por la acción de la fuerza nuclear fuerte, que a ciertas distancias es superior a la repulsión de la fuerza electromagnética. No obstante, cuando el átomo es grande (como los átomos de uranio), la repulsión electromagnética puede desintegrarlo progresivamente.

Aunque originalmente los protones se consideraban partículas elementales, en el moderno Modelo Estándar de la física de partículas, se sabe que los protones son partículas compuestas, que contienen tres cuark de valencia, y junto con los neutrones se clasifican ahora como hadrones. Los protones están formados por dos cuarks up de carga +''e'' y un cuark down de carga -''e''. El resto de la masa de un protón se debe a la energía de enlace de la cromodinámica cuántica, que incluye la energía cinética de los cuarks y la energía de los campos gluón que unen a los cuarks. Dado que los protones no son partículas fundamentales, poseen un tamaño medible; el radio cuadrático medio de un protón es de aproximadamente 0,84-0,87 fm (1 fm = 10^-15m). En 2019, dos estudios diferentes, utilizando técnicas distintas, encontraron que este radio era de 0. 833 fm, con una incertidumbre de ±0,010 fm.

Los protones libres se producen ocasionalmente en la Tierra: las tormentas eléctricas pueden producir protones con energías de hasta varias decenas de MeV. A temperaturas y energías cinéticas suficientemente bajas, los protones libres se unen a electrones. Sin embargo, el carácter de estos protones ligados no cambia y siguen siendo protones. Un protón rápido que se mueve a través de la materia se ralentizará por interacciones con electrones y núcleos, hasta que es capturado por la nube de electrones de un átomo. El resultado es un átomo protonado, que es un compuesto químico de hidrógeno. En el vacío, cuando hay electrones libres, un protón suficientemente lento puede captar un solo electrón libre, convirtiéndose en un átomo de hidrógeno neutro, que químicamente es un radical libre. Estos "átomos de hidrógeno libres" tienden a reaccionar químicamente con muchos otros tipos de átomos a energías suficientemente bajas. Cuando los átomos de hidrógeno libres reaccionan entre sí, forman moléculas de hidrógeno neutro (H₂), que son el componente molecular más común de las nubes moleculares en el espacio interestelar.

Los protones libres se utilizan habitualmente en aceleradores para terapia de protones o en diversos experimentos de física de partículas, siendo el ejemplo más potente el Gran Colisionador de Hadrones. proporcionado por Wikipedia