Proton

Proton je subatomska, nukleonska pozitivna čestica. On je dugovječni hadron nabijen pozitivnim elektricitetom sa formalnom oznakom p. Pored elektrona i neutrona, ubraja se u osnovne čestice od kojih je sastavljen atom.

Proton se sastoji od dva "up"-kvarka i jednog "down"-kvarka. Ova tri valentna kvarka su okružena sa jednim "oblakom" gluona i kvark-antikvark parova. Manje od 20% mase protona otpada na valentne kvarkove, dok ostatak otpada na gluone, koji su prenosioci jakih sila. [1]. Promjer jednog slobodnog protona iznosi oko 1,7 · 10-15m. Proton, kao i neutron spada u barione.

Također pogledajte

Reference

  1. ^ Physik der Elementarteilchen - Nobelpreis 2004 & Elektroschwache Schleifen; Bernd Feucht; Institut für Theoretische Teilchenphysik; Universität Karlsruhe; Weblink PDF Vortrag



Nuvola apps edu science.svg Nedovršeni članak Proton koji govori o hemiji treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.

Amonij

Amonij ion NH4+ (po IUPAC-u također i azanij ion) jeste poliatomski kation koji sa anionima slično kao i sa ionima alkalnih metala gradi soli. On je konjugirana kiselina za bazični amonijak NH3. Primjer amonijevih soli su amonij-nitrat NH4NO3 i amonij-hlorid NH4Cl. Kod organskih amonijevih soli, atom dušika također ima četiri veze i jedan pozitivni formalni naboj. Međutim, najmanje jedan organski radikal je vezan na atom dušika, kao što je to naprimjer slučaj kod hidrohlorida.

Amonij ion nastaje protonizacijom amonijaka. Amonij ion je slaba Bronstedova kiselina, pa može otpustiti proton (reakcija je reverzibilna). Elektronski par na atomu dušika formira vezu sa protonom:

Barion

Barioni su kompozitne subatomske čestice sastavljene iz tri kvarka (za razliku od mezona, koji su sastavljeni iz jednog kvarka i jednog antikvarka). Barioni i mezoni pripadaju porodici hadrona, česticama zasnovanim na kvarkovima. Naziv barion je izvedeno iz grčke riječi βαρύς, (barys) sa značenjem teško, jer je u vrijeme kad je otkriven i kada mu je dato ime, sve poznate elementarne čestice su imale manje mase od bariona.

Kao čestice zasnovane na kvarkovima, barioni učestvuju u jakim interakcijama, dok leptoni, koji nisu zasnovani na kvarkovima, ne učestvuju. Najpoznatiji barioni su protoni i neutroni, koji zajedno čine većinu mase vidljive materije u svemiru. Elektroni (koji su druga najveća komponenta atoma) su leptoni. Svaki barion ima odgovarajuću antičesticu (antibarion) gdje su kvarkovi zamijenjeni odgovarajućim antikvarkovima. Naprimjer, proton se sastoji od dva up kvarka i jednog down kvarka, a njemu odgovarajuća antičestica, antiproton, je sastavljena od dva up antikvarka i jednog down antikvarka.

Beta-zrake

Beta-zraci ili β zračenje je ionizirajuće zračenje koje se javlja tokom radioaktivnog beta raspada. Radioaktivni nuklid koji emitira beta zračenje naziva se beta-emiter. Kod mnogo češćeg β− zračenja (beta minus), ovo zračenje se sastoji iz elektrona, dok se kod mnogo rjeđeg β+ zračenja (beta plus) sastoji iz pozitrona. Pri tome se radionuklid pretvara u izotop sljedećeg većeg (kod β−) ili sljedećeg nižeg (kod β+) elementa (beta prijelaz).

Naziv beta potječe od prve klasifikacije ionizirajućeg zračenja radioaktivnog raspada, koja dijeli alfa, beta i gama zračenje, koje u tom redu iskazuju povećanje svoje prodorne moći prolaska kroz materiju.

Kinetička energija emitiranih beta čestica se kontinuirano distribuira od nule do maksimalne vrijednosti karakteristične za odgovarajući beta prijelaz. To je moguće iz razloga što energije i impulsi tri čestice (beta čestice, koje se također generiraju: neutrino i kćerka jezgro) zavise od uglova između proizvoda raspada. Tipična maksimalna energija beta raspada reda je veličine stotine kiloelektronvolti (keV) do nekoliko megaelektronvolti (MeV).

Deprotonacija

Deprotonacija je otklanjanje (transfer) protona (vodikovog kationa, H+) Brønsted-Lowryjeve kiseline u obliku kiselo-bazne reakcije formirane konjugiranjem bazi i kiseline. Komplementarni, obrnuti proces, kada se proton dodaje (prenosi) na Brønsted-Lowryjevu bazu, je protonacija. Formirani oblik je konjugirana kiselina i baza.

Električni naboj

Električni naboj je temeljno očuvano svojstvo nekih subatomskih čestica, koje određuje njihovu elektromagnetnu interakciju. Električno nabijena materija utiče na, i stvara, elektromagnetna polja. Međudjelovanje između naboja i polja je izvor jedne od četiri fundamentalne sile, i to elektromagnetne sile.

Elektronski zahvat

Elektronski zahvat je proces u kojem nuklid bogat protonima apsorbira unutrašnji atomski elektron, time mijenjajući u jezgru proton u neutron i simultano uzrokujući emisiju elektron neutrina. Slijede različite emisije fotona, jer energija atoma opada na osnovno stanje novog nuklida.

Elektronski zahvat je osnovni način raspada izotopa sa relativno većim brojem protona u jezgru atoma, ali sa nedovoljnom energetskom razlikom između izotopa i njegove prospektivne kćerke (izobare) sa jednim manje pozitivnim nabojom za nuklid da bi se raspao emitiranjem pozitrona. Elektronski zahvat je alternativni način raspada radioaktivnih izotopa sa dovoljnom energijom da bi se raspali emisijom pozitrona. Ponekad se on naziva i inverzni beta-raspad, mada se ovaj pojam može također odnositi i na interakciju elektronskog antineutrina sa protonom.Ako je energetska razlika između roditeljskog atoma i atoma kćerke manja od 1,022 MeV, emisija pozitrona je zabranjena jer nema dovoljno dostupne energije raspada da bi izvela ta reakcija, te je elektronski zahvat jednostrani način raspada. Naprimjer, izotop rubidij-83 (sa 37 protona i 46 neutrona) će se raspasti na kripton-83 (36 protona i 47 neutrona) isključivo putem elektronskog zahvata (energetska razlika ili energija raspada iznosi 0,9 MeV).

Slobodni proton ne može biti pretvoren putem ovog procesa u normalnim okolnostima u slobodni neutron; proton i neutron moraju biti dijelovi većeg jezgra. U ovom procesu elektronskog zahvata, protona u jezgru hvata jedan elektron iz orbitale, obično iz K ili L elektronske ljuske, te se formira neutron a emitira elektronski neutrino.

Pošto se proton pretvori u neutron tokom elektronskog zahvata, broj neutrona u jezgru se povećava za jedan, broj protona se smanjuje za jedan, a atomska masa ostaje nepromijenjena. Međutim, promjenom broja protona, elektronski zahvat mijenja nuklid u novi hemijski elemenat. Atom, iako je još uvijek u neutralnom stanju naelektrisanja, sada postoji u pobuđenom stanju jer mu u unutrašnjoj ljusci nedostaje jedan elektron. Zatim elektron iz vanjske ljuske prelazi u ljusku gdje nedostaje jedan unutrašnji elektron odnosno opada u niže osnovno stanje. Tokom ovog procesa, elektron će emitirati foton x-zraka (vrsta elektromagnetskog zračenja) a drugi elektroni mogu emitirati i Augerove elektrone. Često i jezgro postoji u pobuđenom stanju, i emitira gama zrake tokom prelaska u osnovno stanje energije novog nuklida.

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford (Ernest Raderford) (Nelson, Novi Zeland, 30. august 1871 - Cambridge, 19. august 1937. godine) je bio britanski hemičar, koji se smatra ocem nuklearne fizike.

Bio je profesor na fakultetu u Montrealu; direktor odjela za fiziku Univerziteta u Manchesteru (od 1907.), a od 1919. direktor Cavendisheva laboratorija u Cambridgeu. Godine 1903. izabran za člana (1925-30 za predsjednika) Royal society. Nobelovu nagradu za hemiju dobio 1908. godine. Najprije se bavio proučavanjem radioaktivnih raspada. Prvi je uočio da se zračenje radijuma sastoji od dviju vrsta zraka, koje je nazvao alfa-zrake i beta-zrake te gama-zračenje. Zajedno sa F. Soddyem uveo je pojam vremena poluraspada i formulisao zakone radioaktivnog raspada. Proučavanjem raspršivanja alfa-čestica na atomima Rutherford je došao do zaključka da atom čija je veličina 10−8 cm nije kompaktan djelić materije, nego složen od pozitivne jezgre (veličine 10−12 cm) i elektrona koji kruže oko nje. Rutherford je prvi upotrijebio riječ proton za pozitivno naelektrisanu česticu u jezgri atoma.

Od njega potiče i formula (nazvana njegovim imenom) za raspršivanje alfa-čestica na atomima; kasnije (1925. godine), Rutherford je utvrdio i odstupanje od te formule do kojeg dolazi kod vrlo bliskih sudara alfa-čestice i jezgre, kad nuklearno međudjelovanje postaje mnogo važnije od električnog.

Godine 1919. Rutherford je, bombardirajući dušik alfa-česticama izveo prvu pretvorbu (transmutaciju) jednog elementa u drugi. Tako je izvršena prva nuklearna reakcija.

Glavni niz

.

Glavni niz (en. main sequence) je područje u Hertzsprung-Russellovom dijagramu koje je ucrtano u dijagramsku liniju od desno dolje (crvene i relativno hladne zvijezde) do lijevo gore (plave i relativno vruće zvijezde).

Na Hertzsprung-Russelovovom dijagramu ucrtano je 22,000 zvijezda iz Hipparchos kataloga i oko 1000 zvijezda iz kataloga obližnjih zvijezda Gliese. Najuočljivija pojava na dijagramu je takozvana vodoravna pruga na kojoj se nalaze zvijezde glavnog niza. Ove zvijezde imaju u prosjeku najdužu zvjezdanu evoluciju. Vodik se, tokom nuklearne reakcije, direktno pretvara u helij. U donjem lijevom dijelu nalaze se bijeli patuljci, a u gornjem desnom dijelu zvijezde divovi i superdivovi. Sunce se nalazi na glavnom nizu sa sjajem 1 i temperaturom od 5500-6000 K.Zvijezde glavnog niza su zvijezde V svjetlosne klase, takozvani patuljci koji čine oko 90% svih zvijezda. Sunce se nalazi u dijagramu praktično u sredini.

Hidronij

Hidronij je kation H3O+, nastao protonizacijom molekule vode.

Proton H+ je toliko nestabilan da ne može postojati sam, pa se veže na slobodan elektronski par molekule vode ili druge molekule prisutne u mediju. Osim toga, hidronijum ion je uvijek okružen drugim molekulama vode, u prosjeku je to šest molekula vode H3O+(H2O)6 Poznato je da se pH rastvora određuje na osnovu koncentracije protona (H+) u rastvoru. Kako proton uvijek postoji kao hidronijum ion, pH vrijednost je određena koncentracijom hidronijum iona.

Higgsov bozon

Higgsov bozon je hipotetska elementarna čestica kojom se prema Standardnom modelu objašnjava masa drugih čestica, a posebno zašto su W i Z bozoni masivni za razliku od fotona koji nemaju masu.

Teoriju postojanje takvog bozona postavio je 1964. godine škotski fizičar Peter Ware Higgs.

Higgsov bozon do danas nije eksperimentalno dokazan. Predviđa se da će biti dokazan pomoću velikog hadronskog akceleratora (engleski Large Hadron Collider ili LHC) koji se dovršava u CERN-u (Evropskom centru za nuklearna istraživanja) nedaleko od Ženeve (Švicarska). Dokazivati će se sudarima proton-proton za koje se tvrdi da bi mogli dovesti do nastanka Higgsovog bozona.

Kiseline

Kiseline, u užem smislu riječi, su svi hemijski spojevi koji imaju sposobnost da prenesu jedan ili više protona (H+) na drugog reaktanta u hemijskoj reakciji, tj. oni spojevi koji su "donatori" protona. U vodenom rastvoru, reaktant sa kiselinama je voda. Kiseline s vodom grade oksonij-ione (H3O+) te tako pH vrijednost u rastvoru opada. Kiseline reagiraju s bazama pri čemu nastaju soli i voda. Prema tome, baza je u hemijskoj smislu "suprotnost" kiselini jer je tom reakcijom neutralizira.

U širem smislu, različiti kiselinsko-bazni koncepti opisuju širu paletu hemijskih reakcija, koje se mogu odvijati daleko izvan okvira opisane reakcije neutralizacije.

Kvark

Kvarkovi su subatomske čestice i jedna od dviju temeljnih građevnih struktura materije u Standardnom modelu. (Drugu temeljnu strukturu čine leptoni.) Kvarkove djelimo na tri porodice, s po dva kvarka u svakoj. Kvarkovi (i antikvarkovi) su jedine čestice koje interagiraju preko sve četiri fundamentalne sile u svemiru. Imaju spin 1/2, što znači da su fermioni, tj. podliježu Fermi-Diracovoj statistici. Objekti koji su sastavljeni od kvarkova nazivaju se hadroni, a poznati primjer hardona su proton i neutron. Nukleoni su sastavljeni od 3 kvarka, dok npr. pion, K mezon ili B mezon čine kvark i antikvark.

Otapalo

Otapalo ili rastvarač je tekućina koja otapa (rastvara) drugu tekućinu, gas ili drugu materiju, a rezultat otapanja se naziva otopina (rastvor).

Najčešće otapalo u svakodnevnom životu je voda. Ostala otapala su uglavnom organski spojevi. Otapala obično imaju nisku tačku ključanja te dosta lahko isparavaju, te ih je lahko ukloniti destilacijom. Kada se upotrebljavaju otapala, potrebno je izabrati takva otapala koja ne stupaju u hemijske reakcije s spojevima koja se otapaju, odnosno moraju biti inertna.

Nadalje, otapala se mogu dodavati radi izvlačenja (ekstrakcije) nekih tvari iz smjese. Primjer za to je spravljanje čaja, gdje prokuhana voda izvlači korisne sastojke iz lišća i time omogućuje iskorištavanje tih sastojaka.

Koncentracija otopine je količina otopljenih materija u određenoj količini otapala. Rastvorljivost je maksimalna količina određene materije koju je moguće otopiti u određenom otapalu na datoj temperaturi. Prilikom rastvaranja supstanci vrijedi empirijsko pravilo: Slično se rastvara u sličnom, dakle, polarne molekule se obično dobro rastvaraju u polarnim rastvaračima (npr. voda, metanol), a nepolarne u nepolarnim (heksan, benzen). Mjerilo polarnosti otapala je njegova dielektrična konstanta.

Proton (čvor)

Proton može značiti:

Proton, subatomska, nukleonska pozitivna čestica

Proton (raketa), raketa

Proton (satelit), Sovjetski umjetni satelit

Proton (tvornica), malezijska tvornica automobila

Solarno jezgro

Sunčevo jezgro obuhvata razmak od središta do otprilike 0,2 do 0,25 dužine sunčevog poluprečnika. To je najtopliji dio Sunca i Sunčevog sistema. Ima gustoću od 150 g/cm³ (150 puta gustoću tekuće vode) u središtu, i temperaturu od 15 miliona stepeni Celzijusa. Jezgro je sastavljeno od vrelog, gustog gasa u stanju plazme (ioni i elektroni), i procijenjenim pritiskom od 265 milijardi bara (26.5 petapaskala (PPa) ili 3.84 triliona psi) u središtu.

Jezgro unutar 0,20 (1/500) od ukupne dužine sunčevog poluprečnika, sadrži 34% od ukupne mase Sunca, ali samo 0,8% od njegove zapremine. Unutar 0,24 od ukupne dužine sunčevog poluprečnika, jezgro ostvaruje 99% energije nuklearne fuzije Sunca.

Sunce

Sunce je središnja zvijezda našeg planetarnog sistema - Sunčevog sistema. Osim Zemlje i drugih planeta, oko Sunca kruže i asteroidi, komete, meteori, transneptunski objekti u Kuiperovom pojasu i čestice prašine.

Sunce je gotovo savršena kugla (razlika između ekvatora i pola je samo 10 km) i sastoji se od plinovite vruće plazme, koja je isprepletena s magnetnim poljima. Prečnik mu iznosi oko 1.392.000 km, što je za 109 puta više od Zemlje, a ima masu od oko 2×1030 kilograma, što je za 330.000 puta više od Zemlje, a to predstavlja 99,86 % mase cijelog Sunčevog sistema. Po hemijskom sastavu ¾ mase Sunca čini vodik, dok je ostatak uglavnom helij, a manje od 2 % čine teži elementi kao što su kisik, ugljik, neon, željezo i drugi.

Prema spektralnoj klasi, Sunce spada u klasu G2V odnosno klasu žutog patuljka, zato što je vidljiva svjetlost najizraženija u žutozelenom dijelu spektra, iako je ukupno svjetlost sa Sunca bijela, zbog raspršenja svjetlosti u Zemljinoj atmosferi izgleda žuto na plavoj podlozi neba. Spektralna oznaka G2 pokazuje površinsku temperaturu, koja iznosi 5.778 K (5.505 °C), dok oznaka V pokazuje da je Sunce, kao i većina drugih zvijezda, u glavnom nizu (Hertzsprung-Russellov dijagram) i da stvara energiju nuklearnom fuzijom, pretvarajući hidrogen u helij. U jezgri Sunca, svake sekunde izgori 4,3 milijarde kg vodika, pretvarajući se u helij. Iako su nekada astronomi smatrali da je Sunce mala i beznačajna zvijezda, ispostavilo se da je Sunce svjetlije od 85 % zvijezda u Mliječnom putu, a većina zvijezda spada u crvene patuljke. Apsolutna magnituda ove zvijezde je +4,83, ali s obzirom da nam je Sunce puno bliže od ostalih zvijezda, vidimo ga kao najsjajnije nebesko tijelo s prividnom magnitudom -26,74. Vanjski dio Sunčeve atmosfere, koji zovemo korona, stalno ispušta dio plazme u svemir u obliku Sunčevog vjetra, kao struju električki nabijenih čestica koja se širi do otprilike 100 astronomskih jedinica (AJ – udaljenost od Zemlje do Sunca). Balon međuzvjezdane materije koju stvara Sunčev vjetar naziva se heliosfera: to je najveća neprekidna struktura u Sunčevom sistemu. Osim Zemlje i drugih planeta, oko Sunca kruže i asteroidi, komete, meteoroidi, trans-neptunski objekti u Kuiperovom pojasu i čestice prašine.

Tricij

Tricij (grčki tritós »treći«) je pored protija i deuterija prirodni izotop vodika. Njegovo atomsko jezgro se ponekad naziva i triton. Hemijski simbol tricija je 3H, a pojednostavljeno se može obilježiti sa T. U poređenju sa deuterijem, pored što ima proton u atomskom jezgru, ne posjeduje jedan, već dva neutrona. Međutim ovo atomsko jezgro je nestabilno i raspada se sa vremenom poluraspada od 12,32 godina po emisiji jednog elektrona u 3He (beta raspad). Također, tricij je radioaktivan.

Iako izotopi istog hemijskog elementa imaju jednake fizičke i hemijske osobine, kod vodika se zbog značajne razlike u težini atomskog jezgra pojavljuju različite fizičke osobine između obične, teške i preteške vode. Tricij oksid (preteška voda) T2O ima tačku ključanja od 101,51 °C, a tačka topljenja iznosi 4,48 °C.

Zvijezda

Zvijezda podrazumijeva bilo koje masivno gasovito tijelo u Svemiru. Zvijezde se vide kao svijetleće tačkice na noćnom nebu koje bljeskaju zbog efekta Zemljine atmosfere i njihove udaljenosti od nas. Sunce je izuzetak: ono je jedina zvijezda dovoljno bliska Zemlji tako da se može vidjeti kao disk i osigurati joj dnevnu svjetlost.

U svakodnevnom ljudskom govoru i astronomiji postoji razlika u upotrebi termina "zvijezda". Obično se pod pojmom zvijezda ne podrazumijeva Sunce, a ponekad se odnosi na vidljive planete, pa čak i meteore.

Najbliža zvijezda Zemlji, osim Sunca, je Proksima Kentauri (Proxima Centauri) koja je udaljena oko 40 Pm (petametara), odnosno 4,3 SG (svjetlosne godine) ili 1,3 pc (parseka). To znači da svjetlosti trebaju 4,3 godine da stigne do Zemlje sa ove zvijezde.

Ipak, pored ove udaljenosti i nekolikom puta većih udaljenosti, postoji još nekoliko zvijezda koje smatramo najbližim (pogledati listu najbližih zvijezda).

Astronomi misle da ima najmanje 70 sekstiliona zvijezda u poznatom dijelu našeg Svemira (70.000.000.000.000.000.000.000 ili 7×1022).

Veliki broj zvijezda je starosti oko milijardu ili 10 milijardi godina. Neke zvijezde čak mogu dostići i 13,7 milijardi godina, što predstavlja približnu starost Svemira. Prema veličini razlikujemo sićušne neutronske zvijezde (koje su zapravo mrtve zvijezde ne veće od nekog gradića), supergigante (veledivove) kakvi su Sjevernjača (Polaris) i Betelgez (Betelgeuze) prečnika koji je oko 1.000 veći od Sunčevog, ali i pred toga su mnogo manje gustoće nego Sunce. Jedna od najmasivnijih zvijezda je Eta Hrptenjače (Eta Carinae) čija je masa 100-150 puta veća od Sunčeve.

Naučno gledano, zvijezde su samogravitirajuće sfere sačinjene od plazme u stanju ravnoteže koja proizvodi njihovu sopstvenu energiju kroz proces nuklearne fuzije.

Energija koju proizvode zvijezde raspršuje se u Svemir kao elektromagnetno zračenje (uglavnom vidljivu svjetlost) i kao struja neutrina. Prividna svjetloća zvijezde se mjeri prema njenoj prividnoj veličini.

Stelarna astronomija proučava zvijezde i pojave koje pokazuju različiti oblici/razvojna stanja zvijezda. Mnoge su zvjezde su silama gravitacije povezane sa drugim zvijezdama formirajući tako dvojne zvijezde (binarne zvijezde). Također postoje i veće zvjezdane skupine poznate kao zvjezdana jata ili klasteri. Zvijezde nisu jednoliko raspršene u Svemiru već se grupišu u još veće zvjezdane skupove poznate kao galaktike. Običnu galaktiku sačinjavaju bilioni zvijezda.

Zvjezdana evolucija

Zvjezdana evolucija opisuje nastanak i životni vijek zvijezda u ovisnosti od njihovih fizičkih i hemijskih osobina.

Drugi jezici

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.