الذرة هي أصغر جسيم لعنصر يحافظ على جميع خصائصه، تخيل أن يقرر شخص ما قطع قطعة من الألومنيوم المعدني إلى نصفين مرات متتالية، عندما تصل إلى نقطة معينة، ستحتاج إلى أدوات صغيرة جدًا لإجراء عملية القطع، أصغر كثيرًا من تلك الموجودة في الواقع. ومع ذلك ذا تم أخيرًا الحصول على أصغر جزء من الألومنيوم يحتفظ بجميع خصائص القطعة الأصلية، فسيكون الجزء المذكور عبارة عن ذرة ألمنيوم، أحد الأسئلة التي ناقشها المفكرون القدماء اليونانيون كان تركيب المادة، تساءلوا عما إذا كانت المسألة مستمرة أم غير متواصلة.

اثنان من الفلاسفة الذين جادلوا لصالح وجود الذرة هم Leucippus (من مواليد حوالي 490 قبل الميلاد) وتلميذه Democritus (470-480)، في الواقع  كان Democritus هو الذي استخدم مصطلح الذرات لأول مرة لوصف أصغر جسيم ممكن، في الذرات اليونانية تعني “غير قابلة للتجزئة”.

كيف تم تطوير فكرة الذرة

ظلت نظرية جسيمات المادة غير متطورة لأكثر من ألفي عام، حتى في عام 1808 أعاد الكيميائي الإنجليزي جون دالتون (1766-1844) إعادة النظر فيها من الناحية الحديثة. اعتبر دالتون ذرات صغيرة جزيئات غير قابلة للتجزئة، مثل الكرات أوضحت نظرية دالتون الذرية بصورة مرضية ما كان معروفًا في وقته وقبولها بسرعة من العديد من الكيميائيين الآخرين، ولكن ليس من قِبل الجميع.

تفسير نظرية الذرة والبروتون

في القرنين الماضيين منذ اقترح دالتون المفهوم الحديث للذرة لأول مرة، مر ببعض التغييرات المدهشة، لم يعد يعتقد أن الذرات جزيئات غير قابلة للتجزئة، من المعروف أنها تتكون من جزيئات أصغر تعرف باسم البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، وتسمى هذه الجسيمات دون الذرية لأنها أصغر من الذرة نفسها. يمكن تقسيم بعض الجزيئات دون الذرية إلى وحدات أصغر تسمى.

يصف العلماء الآن الذرات في المصطلحات الرياضية: يستخدمون المعادلات لتمثيل احتمال العثور على الإلكترونات في أجزاء مختلفة من الذرة وشرح بنية النواة الذرية التي توجد فيها البروتونات والنيوترونات، لكن معظم الناس العاديين ما زالوا يجدون أنه من المفيد التفكير في الذرات من الناحية المادية التي يمكن تمثيلها عقلياً، لجميع الأغراض تقريبًا تكون هذه الصور صالحة لفهم بنية الذرات.

ما هو البروتون

البروتون عبارة عن جسيم دون ذري له شحنة كهربائية موجبة داخل النواة الذرية للذرات، يحدد عدد البروتونات في النواة الذرية العدد الذري لعنصر، كما هو موضح في الجدول الدوري للعناصر.

من هو مكتشف البروتون و كيف اكتشفه

عادة ما يُنسب إلى أرنست رذرفورد في اكتشاف البروتون، في عام 191٩ اكتشف راذرفورد أنه عندما يتم إطلاق جزيئات ألفا ضد غاز النيتروجين، فإن كاشفات وميضات الخاصة بهم تظهر علامات نوى الهيدروجين. قرر رذرفورد أن المكان الوحيد الذي يمكن أن تأتي منه هذه النوى هو النيتروجين وبالتالي يجب أن يحتوي النيتروجين على نوى مماثلة للهيدروجين، لهذه الأسباب اقترح راذرفورد أن نواة الهيدروجين، والتي كان من المعروف آنذاك أن لها عددًا ذريًا واحدًا، يجب أن تكون جسيمًا أساسيًا، وقد اسماها  بروتون وهو اسم أصله لاتيني نسبة إلى كلمة بروتوس يعني الأول

كيف يتم تحديد البروتون

تتكون الذرة من جزأين نواة ومجموعة من واحد أو أكثر من الإلكترونات التي تدور حولها، تقع النواة في وسط الذرة. يحتوي على بروتون واحد أو أكثر باستثناء ذرة الهيدروجين نيوترون واحد أو أكثر، يشير الرقم الذري الذي يحتويه كل عنصر في الجدول الدوري إلى عدد البروتونات، تحتوي الذرة التي تحتوي على بروتون في النواة على العدد الذري 1 (الهيدروجين)، بينما تحتوي الذرة التي تحتوي على 16 بروتون على العدد الذري 16 (الكبريت).، يُطلق على العدد الإجمالي للبروتونات والنيوترونات في النواة رقم الكتلة أو عدد الكتلة للذرة.

استقرار البروتون في الطبيعة

وفقًا لتدفق تجارب فيزياء جسيمات البروتون، يعد البروتون جسيمًا مستقرًا ، مما يعني أنه لا يتحلل إلى جزيئات أخرى ، وبالتالي، ضمن الحدود التجريبية، تكون حياته أبدية، يتم تلخيص هذه النقطة في الحفاظ على عدد الباريونات في العمليات بين الجزيئات الأولية، في الواق، أخف باريون هو بالضبط البروتون ، وإذا كان رقم الباريون هو المخزن ، فإنه لا يمكن أن يتحلل إلى أي جزيء أخف.

البروتون مستقر في حد ذاته، في بعض الأنواع النادرة من الانحلال الإشعاعي، تنبعث منها البروتونات الحرة ونتيجة لتحلل النيوترونات الحرة في التحلل الأخرى، كبروتون حر لديه القدرة على التقاط إلكترون ويصبح هيدروجين محايد، والذي يمكن أن يتفاعل كيميائيًا بسهولة شديدة، قد يكون هناك بروتونات حرة في البلازما والأشعة الكونية أو في الرياح الشمسية.

هذا يعني أن قانون الحفاظ على عدد الباريونات لا ينكسر بشكل أساسي ، لكن تحلل البروتونات كان الآلية الحتمية لإعادة عدد الباريونات إلى حالة التوازن، بمعنى أنه يصحح الخلل الأصلي في الكون في المسألة الحالية. ويظل العدد الخاص البريونات ثابت بالطبيعة إلى أجل غير مسمى.