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Was sind Protonen? - Eine einfache Erklärung

Was sind Protonen? - Eine einfache Erklärung2:59
Video von Astrid Schweizer2:59

Protonen sind Nukleonen und damit Bestandteile von Atomkernen und bestimmen damit das Gewicht und die chemischen Eigenschaften von Elementen.

Was Protonen sind

  • Protonen gehören zu den Nukleonen - zu den Teilchen, aus denen der Atomkern aufgebaut ist. Die zweite Art von Nukleonen sind Neutronen.
  • Protonen sind positiv geladene Ladungsteilchen und haben eine Masse von 1,672622*10-27 kg. Damit sind sie 1836-mal schwerer als die negativ geladenen Elektronen.
  • Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt die Ordnungszahl eines Elements und damit die Position im Periodensystem der Elemente. Atome besitzen genauso viele Elektronen wie Protonen, die die chemischen Eigenschaften von Elementen bestimmen.
  • Ein Wasserstoffkern besteht aus einem einzelnen Proton. Damit können Protonen auch als einzelne freie Teilchen auftreten, in Form eines positiv geladenen Wasserstoff-Ions.
  • Bei Atomkernen mit besonders hoher Protonen- oder Neutronenzahl kann es zur Nukleonemission, also der Abstrahlung von Protonen oder Neutronen, kommen. Bei dieser Emission handelt es sich um eine seltene Form der Radioaktivität.

Das Proton in der Kernphysik

  • Protonen bestehen aus einem Down-Quark und zwei Up-Quarks. 
  • Weitere Klassifikationen, zu denen man die Protonen zählen kann, sind Baryonen, Hadronen und Fermionen.
  • Der Begriff Baryon stammt aus dem Griechischen und bedeutet "schwer" oder "gewichtig". Baryonen bestehen aus jeweils drei Quarks. Neben den Baryonen existieren noch Leptonen und Mesonen, die "leicht" bzw. "mittelschwer" sind. 
  • Hadronen (vom Griechischen "stark" oder "dick") sind Teilchen, die starken Wechselwirkungen unterworfen sind. Die starken Wechselwirkungen der Protonen resultieren aus den drei Quarks, aus denen sie aufgebaut sind.
  • Protonen besitzen einen halbzahligen Spin, da sie aus drei Quarks aufgebaut sind, die jeweils einen Spin von 1/2 oder -1/2 besitzen. Damit gehören sie zu den Fermionen. Diese Teilchen sind benannt nach dem Kernphysiker Enrico Fermi.

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