PROTON ITB

Daniel Cataño
PROTON
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), igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón.
Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos1035 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 los años 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 quarks.
El protón y el neutrón, en conjunto, se conocencomo 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 atomo 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 porla 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.

Los protones en física de partículas
Radio del protón
Las últimas observaciones experimentales, ponen el radio del protón en 8,4184(67) ×10-16 m.[1][2]
Radio del protón = 2 h / Pi C Pm = 8,41235641483227 × 10-16 m
Radio del protón = 2 Pcw / Pi = 8,41235641483233 × 10-16 m
h es la constante de Planck. [3]
Pi es 3,14159265358979
C es la velocidad de la luz. [4]
Pm es la masa del protón. [5]
Pcw es la longitud de onda Compton del protón. [6]


Descripción
Los protones no se consideran partículas elementales, sino partículas compuestas portres partículas elementales de espín 1/2:2 dos quarks arriba y un quark abajo, las cuales también están unidos por la fuerza nuclear fuerte mediada por gluones. La masa de estos tres quarks sólo supone un 5% de la masa del protón. El resto proviene del cómputo de la energía de enlace al considerar el mar de gluones y los pares quark-antiquark que los rodean.3 La evidencia de que el protón no erauna partícula elemental sino compuesta proviene de experimentos realizados durante los años 1970 que dieron lugar al modelo de partones, después reformulado dentro de la cromodinámica cuántica.
En cuanto a su clasificación, los protones son partículas de espín 1/2, por lo tanto fermiones (partículas de espín semientero). Al experimentar la interacción nuclear fuerte decimos que son hadrones, ydentro del conjunto de hadrones, bariones, que es como se designa a los hadrones que a su vez son fermiones.
Estabilidad
Al ser los protones los bariones más ligeros, la conservación del número bariónico nos llevaría a conjeturar su estabilidad. De hecho, la desintegración espontánea de los protones libres nunca ha sido observada. Sin embargo, algunas teorías que no conservan el número bariónico,entre las que se encuentran las teorías de la gran unificación, predicen procesos del tipo:
p → e+ + π0
p → μ + π0
donde un protón se desintegraría, hipotéticamente, en un positrón y en un pión neutro; o en un muon y un pión neutro.
Distintos montajes experimentales buscaron estas hipotéticas desintegraciones sin éxito en enormes cámaras subterráneas llenas de agua. El detector departículas Super-Kamiokande en Japón, aunque no encontró ninguna de estos sucesos, estableció experimentalmente límites inferiores a la vida media de un protón del orden de 1033 años.4
Antiprotón
El antiprotón es la antipartícula del protón. Se conoce también como protón negativo. Se diferencia del protón en que su carga es negativa y en que no forma parte de los núcleos atómicos. El antiprotón es estable en el...