Proton

Das Proton ist Träger der positiven elektrischen Elementarladung und zählt zur Gruppe der sogenannten Baryonen. Mit einer Ruhemasse von 1.0072765 u (u : atomare Masseneinheit) und einer Ruheenergie von 938.272 MeV ist es etwa 1836 mal schwerer als ein Elektron. Als Spin ½-Teilchen genügen Protonen dem Paulischen Ausschließungsprinzip.

Protonen sind Bestandteile eines jeden Atomkerns. So besteht zum Beispiel das häufigste Element des Universums, das Wasserstoffatom, aus einem Proton im Atomkern und einem Elektron in der Atomhülle. Bei Elementen jenseits des Wasserstoffs sind neben Protonen auch Neutronen im Kern notwendig, um zu verhindern, dass sich die positiven geladenen Protonen gegenseitig abstoßen. Der Zusammenhalt der Kernteilchen wird dabei durch die sogenannte starke Wechselwirkung vermittelt, die nur auf kurzen Entfernungen wirksam ist.

Protonen wurden Anfang des 20. Jahrhunderts erstmals durch E. Rutherford im Rahmen von Experimenten mit Alphastrahlen nachgewiesen. Sie galten lange Zeit als unteilbar. Seit den 1950er Jahren weiss man jedoch, dass Protonen aus drei noch kleineren Bestandteilen zusammengesetzt sind, den sogenannten Quarks (zwei "up"-Quarks und ein "down"-Quark). Bis heute gilt die Tatsache, dass Quarks niemals einzeln beobachtet werden können, als ungelöstes Rätsel der theoretischen Physik. Auch die Frage nach der Stabilität des Protons konnte bislang nicht endgültig beantwortet werden.

Verschiedene Modelle sagen eine mittlere Lebensdauer des Protons voraus, die das heutige Alter des Universums um ein Vielfaches überschreitet.

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