Войти
 кварк, содержащийся в протоне. Цветовое назначение отдельных кварков произвольно, но все три цвета должны присутствовать. Силы между кварками опосредуются глюонами. | |
| Классификация | Барион |
|---|---|
| Состав | 2 верхние кварки (u), 1 нижние кварки (d) |
| Статистика | Фермионные |
| Взаимодействия | Гравитация, электромагнитное, слабое, сильное |
| Символ | . p.,. p.,. N.,. 1H. |
| Античастица | Антипротон |
| Теоретически | Уильям Праут (1815) |
| Обнаружен | Обозначен как H Юджином Гольдштейном (1886). Определен в других ядрах (и назван) Эрнестом Резерфордом (1917–1920). |
| Масса | 1,67262192369 (51) × 10 кг. 938,27208816 (29) МэВ / c. 1,007276466621 (53) u |
| Средний срок службы | >2,1 × 10 лет (стабильный) |
| Электрический заряд | +1 e. 1,602176634 × 10 C |
| Радиус заряда | 0,8414 (19) fm |
| Электрический дипольный момент | < 5.4×10 e⋅cm |
| Электрическая поляризуемость | 1,20 (6) × 10 фм |
| Магнитный момент | 1,41060679736 (60) × 10 J ⋅T. 1,52103220230 (46) × 10 μB. 2,79284734463 (82) μN |
| Магнитная поляризуемость | 1,9 (5) × 10 фм |
| Спин | 1/2 |
| Изоспин | 1/2 |
| Четность | +1 |
| Конденсированный | I (J ) = 1/2 (1/2) |
A протон представляет собой субатомную частицу, символ. p. или. p., с положительным электрическим зарядом + 1e элементарный заряд и масса немного меньше, чем у нейтрона. Протоны и нейтроны, каждый с массой приблизительно равной одной атомной единице массы, вместе именуются «нуклонами » (частицами, присутствующими в атомных ядрах).
Один или несколько протонов присутствуют в ядре каждого атома ; они являются необходимой частью ядра. Число протонов в ядре является определяющим свойством элемента и называется атомным номером (обозначается символом Z). Поскольку каждый элемент элемент имеет уникальное количество протонов, каждый элемент имеет свой собственный уникальный атомный номер.
Слово протон по-гречески означает «первый», и это название ядру водорода дал Эрнест Резерфорд в 1920 году. В предыдущие годы Резерфорд обнаружил, что водород Ядро (известное как самое легкое ядро) могло быть извлечено из ядер азота путем атомных столкновений. Таким образом, протоны были кандидатом на роль элементарной частицы и, следовательно, строительного блока азота и всех других более тяжелых атомных ядер.
Хотя протоны изначально считались фундаментальными или элементарными частицами, в современной Стандартной модели физики частиц протоны классифицируются как адроны, такие как нейтроны, другой нуклон. Протоны представляют собой составные частицы, состоящие из трех валентных кварков : двух верхних кварков с зарядом + 2 / 3e и одного нижнего кварка с зарядом −1 / 3e. массы покоя кварков составляют лишь около 1% от массы протона. Остальная часть массы протона связана с квантовой хромодинамической энергией связи, которая включает кинетическую энергию кварков и энергию глюонных полей, связывающих кварки вместе. Поскольку протоны не являются элементарными частицами, они обладают измеримым размером; среднеквадратичный зарядовый радиус протона составляет примерно 0,84–0,87 фм (или от 0,84 × 10 до 0,87 × 10 м ). В 2019 году два разных исследования с использованием разных методов показали, что радиус протона составляет 0,833 фм с погрешностью ± 0,010 фм.
При достаточно низких температурах свободные протоны связываются с электроны. Однако характер таких связанных протонов не меняется, и они остаются протонами. Быстрый протон, движущийся через вещество, будет замедляться за счет взаимодействия с электронами и ядрами, пока не будет захвачен электронным облаком атома. Результатом является протонированный атом, который представляет собой химическое соединение водорода. В вакууме, когда присутствуют свободные электроны, достаточно медленный протон может захватить единственный свободный электрон, превратившись в нейтральный атом водорода, который химически является свободным радикалом. Такие «свободные атомы водорода» имеют тенденцию вступать в химическую реакцию со многими другими типами атомов при достаточно низких энергиях. Когда свободные атомы водорода реагируют друг с другом, они образуют нейтральные молекулы водорода (H 2), которые являются наиболее распространенным молекулярным компонентом молекулярных облаков в межзвездном пространстве.
 | Нерешенная проблема в физике :. Как кварки и глюоны переносят спин протонов? (другие нерешенные проблемы физики) |
Протоны - это spin-1/2 фермионы и состоят из трех валентных кварков, что делает их барионами (суб -тип адронов ). Два верхних кварка и один нижний кварк протона удерживаются вместе сильной силой, опосредованной глюонами. В современной перспективе протон состоит из валентных кварков (вверх, вверх, вниз), глюонов и переходных пар морских кварков. Протоны имеют распределение положительного заряда, которое распадается приблизительно экспоненциально, со среднеквадратичным радиусом около 0,8 фм.
Протоны и нейтроны являются нуклонами, которые могут быть связаны вместе ядерной силой с образованием атомных ядер. Ядро наиболее распространенного изотопа атома водорода (с химическим символом «H») представляет собой неподеленный протон. Ядра тяжелых изотопов водорода дейтерия и трития содержат один протон, связанный с одним и двумя нейтронами, соответственно. Все другие типы атомных ядер состоят из двух или более протонов и различного количества нейтронов.
Концепция водородоподобной частицы как составной части других атомов развивалась в течение длительного периода. Еще в 1815 году Уильям Праут предположил, что все атомы состоят из атомов водорода (которые он называл «протилами»), основываясь на упрощенной интерпретации ранних значений атомных масс (см. гипотеза Праута ), которая была опровергнута при более точных измерениях.
Эрнест Резерфорд на первой Solvay Conference, 1911 г. 
Протон обнаружен в изопропанол камера Вильсона В 1886 году Юджин Гольдштейн открыл канальные лучи (также известные как анодные лучи) и показал, что это были положительно заряженные частицы (ионы) производится из газов. Однако, поскольку частицы из разных газов имели разные значения отношения заряда к массе (э / м), их нельзя было идентифицировать с одной частицей, в отличие от обнаруженных отрицательных электронов. Автор J. Дж. Томсон. Вильгельм Вин в 1898 году определил ион водорода как частицу с самым высоким отношением заряда к массе в ионизированных газах.
После открытия ядра атома Эрнестом Резерфордом в 1911 году Антониус ван ден Брук предположил, что место каждого элемента в периодической таблице (его атомный номер) равно его ядерному заряду. Это было экспериментально подтверждено Генри Мозли в 1913 году с использованием рентгеновских спектров.
В 1917 году (в экспериментах, проведенных в 1919 и 1925 годах) Резерфорд доказал, что ядро водорода присутствует в других ядрах, результат обычно описывается как открытие протонов. Эти эксперименты начались после того, как Резерфорд заметил, что когда альфа-частицы были выпущены в воздух (в основном азот), его сцинтилляционные детекторы показали характерные черты типичных ядер водорода как продукта. После экспериментов Резерфорд проследил реакцию на азот в воздухе и обнаружил, что когда альфа-частицы вводились в чистый газообразный азот, эффект был сильнее. В 1919 году Резерфорд предположил, что альфа-частица выбила протон из азота, превратив его в углерод. После наблюдения изображений камеры Вильсона Блэкетта в 1925 году Резерфорд понял, что все было наоборот: после захвата альфа-частицы протон выбрасывается, так что тяжелый кислород, а не углерод, является конечным результатом, то есть Z не уменьшается, а увеличивается. Это была первая описанная ядерная реакция, N + α → O + p. В зависимости от точки зрения, 1919 или 1925 год можно рассматривать как момент «открытия» протона.
Резерфорд знал, что водород является самым простым и легким элементом, и на него повлияла гипотеза Праута о том, что водород является строительным блоком всех элементов. Открытие того, что ядро водорода присутствует во всех других ядрах в качестве элементарной частицы, привело Резерфорда к тому, чтобы дать ядру водорода особое имя как частица, поскольку он подозревал, что водород, самый легкий элемент, содержит только одну из этих частиц. Он назвал этот новый фундаментальный строительный блок ядра протоном в честь среднего единственного числа греческого слова πρῶτον, обозначающего «первый». Однако Резерфорд также имел в виду слово протил, использованное Праутом. Резерфорд выступал в Британской ассоциации содействия развитию науки на заседании в Кардиффе, начавшемся 24 августа 1920 года. Оливер Лодж спросил Резерфорда о новом имени для положительное ядро водорода, чтобы избежать путаницы с нейтральным атомом водорода. Первоначально он предлагал как протон, так и прутон (после Праута). Позже Резерфорд сообщил, что собрание приняло его предложение назвать ядро водорода «протоном», следуя слову Праута «протил». Первое использование слова «протон» в научной литературе появилось в 1920 году.
Недавние исследования показали, что грозы могут производить протоны с энергией до нескольких десятков МэВ.
Протоны - это обычно используется для ускорителей для протонной терапии или различных экспериментов по физике элементарных частиц, наиболее ярким примером которого является Большой адронный коллайдер.
В июльской статье 2017 года исследователи измерили масса протона должна быть 1,007276466583 + 15. −29 атомных единиц массы (значения после числа представляют собой статистическую и систематическую погрешности соответственно), что ниже, чем измерения из CODATA 2014 на три стандартных отклонения.
| Нерешенная проблема в физике :. Стабильны ли протоны в принципе? Или они распадаются с конечным временем жизни, как предсказывают некоторые расширения стандартной модели? (другие нерешенные проблемы в физике) |
Свободный протон (протон, не связанный с нуклонами или электронами) - это стабильная частица, которая имеет не наблюдалось спонтанного разложения на другие частицы. Свободные протоны встречаются естественным образом в ряде ситуаций, в которых энергии или температуры достаточно высоки, чтобы отделить их от электронов, к которым они имеют некоторое сродство. Свободные протоны существуют в плазме, в которой температуры слишком высоки, чтобы позволить им объединяться с электронами. Свободные протоны высокой энергии и скорости составляют 90% космических лучей, которые распространяются в вакууме на межзвездные расстояния. Свободные протоны испускаются непосредственно из атомных ядер в некоторых редких типах радиоактивного распада. Протоны также возникают (вместе с электронами и антинейтрино ) в результате радиоактивного распада свободных нейтронов, которые нестабильны.
Самопроизвольный распад свободных протонов никогда не наблюдался, и поэтому протоны считаются стабильными частицами согласно Стандартной модели. Однако некоторые теории великого объединения (GUT) физики элементарных частиц предсказывают, что распад протона должен происходить со временем жизни от 10 до 10 лет, и экспериментальные поиски установили нижние границы для среднее время жизни протона для различных предполагаемых продуктов распада.
Эксперименты на детекторе Super-Kamiokande в Японии дали более низкие пределы для протона среднего времени жизни, равные 6,6 × 10 лет для распада на антимюон и нейтральный пион и 8,2 × 10 лет для распада на позитрон и нейтральный пион. В другом эксперименте, проведенном в нейтринной обсерватории Садбери в Канаде, проводился поиск гамма-лучей, возникающих из остаточных ядер, возникающих в результате распада протона из кислорода-16. Этот эксперимент был разработан для обнаружения распада любого продукта и установил нижний предел времени жизни протона 2,1 × 10 лет.
Однако известно, что протоны превращаются в нейтроны в процессе электронного захвата (также называемого обратным бета-распадом ). Для свободных протонов этот процесс происходит не спонтанно, а только при подаче энергии. Уравнение следующее:
Процесс обратим; нейтроны могут превращаться обратно в протоны посредством бета-распада, распространенной формы радиоактивного распада. Фактически, свободный нейтрон распадается таким образом со средним временем жизни около 15 минут.
В квантовой хромодинамике, современной теории ядерных сил, большая часть массы протонов и нейтронов объясняется специальной теорией относительности. Масса протона примерно в 80–100 раз больше суммы масс покоя составляющих его кварков, в то время как глюоны имеют нулевую массу покоя. Дополнительная энергия кварков и глюонов в области внутри протона по сравнению с энергией покоя одних кварков в вакууме КХД составляет почти 99% масс. Таким образом, масса покоя протона является инвариантной массой системы движущихся кварков и глюонов, составляющих частицу, и в таких системах даже энергия безмассовых частиц все еще измеряется как часть массы покоя системы.
Два термина используются для обозначения массы кварков, из которых состоят протоны: текущая кварковая масса относится к массе самого кварка, а составляющий кварк масса относится к текущей массе кварка плюс масса глюона поля частиц, окружающего кварк. Эти массы обычно имеют очень разные значения. Как уже отмечалось, большая часть массы протона происходит от глюонов, которые связывают текущие кварки вместе, а не от самих кварков. Хотя глюоны по своей природе безмассовые, они обладают энергией, а точнее энергией связи квантовой хромодинамики (QCBE), и именно она вносит большой вклад в общую массу протонов (см. масса в специальная теория относительности ). Протон имеет массу приблизительно 938 МэВ / c, из которых масса покоя его трех валентных кварков дает только около 9,4 МэВ / c; большая часть остатка может быть отнесена к глюонам QCBE.
. Волновая функция модели составляющего кварка для протона
![{\ displaystyle | p _ {\ uparrow} \ rangle = {\ frac {1} {\ sqrt {18}}} [2 | u_ { \ uparrow} d _ {\ downarrow} u _ {\ uparrow} \ rangle +2 | u _ {\ uparrow} u _ {\ uparrow} d _ {\ downarrow} \ rangle +2 | d _ {\ downarrow} u _ {\ uparrow} u_ { \ uparrow} \ rangle - | u _ {\ uparrow} u _ {\ downarrow} d _ {\ uparrow} \ rangle - | u _ {\ uparrow} d _ {\ uparrow} u _ {\ downarrow} \ rangle - | u _ {\ downarrow} d _ {\ uparrow} u _ {\ uparrow} \ rangle - | d _ {\ uparrow} u _ {\ downarrow} u _ {\ uparrow} \ rangle - | d _ {\ uparrow} u _ {\ uparrow} u _ {\ downarrow} \ rangle - | u _ {\ downarrow} u _ {\ uparrow} d _ {\ uparrow } \ rangle].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9065e6a4a38b5ba8d274c20baad0a25ac6bc1457)
Внутренняя динамика протонов сложна, потому что она определяется кварками, обменивающимися глюонами и взаимодействующими с различными вакуумными конденсатами. КХД на решетке позволяет вычислить массу протона прямо из теории с любой принципиальной точностью. Согласно самым последним расчетам, масса определяется с точностью выше 4%, даже с точностью до 1% (см. Рисунок S5 в работе Dürr et al.). Эти утверждения до сих пор спорны, потому что расчеты еще не могут быть выполнены с кварками, такими легкими, как в реальном мире. Это означает, что прогнозы находятся в процессе экстраполяции, который может вносить систематические ошибки. Трудно сказать, правильно ли контролируются эти ошибки, потому что величины, которые сравниваются с экспериментом, представляют собой массы адронов, которые известны заранее.
Эти недавние вычисления выполняются на огромных суперкомпьютерах, и, как отметили Боффи и Паскини: «подробное описание структуры нуклона все еще отсутствует, потому что... поведение на больших расстояниях требует непертурбативного и / или численного лечение... "Более концептуальными подходами к структуре протонов являются: подход топологического солитона, первоначально разработанный Тони Скирмом и более точный подход AdS / QCD который расширяет его и включает теорию струн глюонов, различные модели, вдохновленные КХД, такие как модель мешка и модель составляющих кварков, которые были популярны в 1980-х годах. и правила сумм SVZ, которые позволяют производить грубые приблизительные вычисления массы. Эти методы не обладают такой же точностью, как методы КХД с использованием более грубой силы решетки, по крайней мере, пока.
Задача определения радиуса для атомного ядра (протона) аналогична проблеме атомного радиуса в том, что ни атомы, ни их ядра не имеют определенные границы. Однако ядро можно смоделировать как сферу положительного заряда для интерпретации экспериментов по рассеянию электронов : поскольку нет определенной границы с ядром, электроны «видят» диапазон поперечных сечений для которое можно принять в качестве среднего. Определение «среднеквадратичное значение» (для «среднеквадратичное ») возникает потому, что это ядерное поперечное сечение, пропорциональное квадрату радиуса, которое является определяющим для рассеяния электронов.
Международно принятое значение зарядового радиуса протона составляет 0,8768 фм (см. порядки величины для сравнения с другими размерами). Это значение основано на измерениях, включающих протон и электрон (а именно, измерениях рассеяния электронов и сложных расчетах, включающих сечение рассеяния, основанное на уравнении Розенблюта для сечения передачи импульса. ), и исследования атомных энергетических уровней водорода и дейтерия.
Однако в 2010 году международная исследовательская группа опубликовала результаты измерения зарядового радиуса протона с помощью лэмбовского сдвига в мюонном водороде (экзотический атом, состоящий из протона и отрицательно заряженный мюон ). Поскольку мюон в 200 раз тяжелее электрона, его длина волны де Бройля соответственно короче. Эта меньшая атомная орбиталь намного более чувствительна к радиусу заряда протона, поэтому позволяет более точное измерение. Их измерение среднеквадратичного зарядового радиуса протона составляет 0,84184 (67) фм, что отличается на 5,0 стандартных отклонений от значения CODATA. 0,8768 (69) фм ». В январе 2013 г. было опубликовано обновленное значение зарядового радиуса протона 0,84087 (39) фм. Прецизионность была улучшена в 1,7 раза, значимость расхождения увеличилась до 7σ. Корректировка CODATA 2014 г. немного снизила рекомендуемое значение радиуса протона (рассчитанного только с использованием электронных измерений) до 0,8751 (61) фм, но это оставляет расхождение в 5,6σ.
Международная исследовательская группа, получившая этот результат в Институте Пола Шерера в Виллигене, включает ученых из Института квантовой оптики Макса Планка, Университет Людвига-Максимилиана, Университет Штутгарта и Университет Коимбры, Португалия. Теперь команда пытается объяснить это несоответствие и повторно исследует результаты как предыдущих высокоточных измерений, так и сложных вычислений, включающих рассеяние сечение. Если в измерениях или расчетах не обнаружено ошибок, может потребоваться повторное исследование самой точной и проверенной фундаментальной теории в мире: квантовой электродинамики. Радиус протона остается загадкой по состоянию на 2017 год. Возможно, несоответствие связано с новой физикой, или объяснение может быть обычным физическим эффектом, который был упущен.
Радиус связан с форм-фактором и сечение передачи импульса. Атомный форм-фактор G изменяет сечение, соответствующее точечному протону.
Атомарный форм-фактор связана с плотностью волновой функции цели:
Форм-фактор можно разделить на электрический и магнитный. В дальнейшем они могут быть записаны как линейные комбинации формфакторов Дирака и Паули.
Поскольку протон состоит из кварков, удерживаемых глюонами, можно определить эквивалентное давление, которое действует на кварки. Это позволяет рассчитать их распределение как функцию расстояния от центра, используя комптоновское рассеяние электронов высоких энергий (DVCS, для глубоко виртуального комптоновского рассеяния). Давление максимально в центре, примерно на 10 Па, что больше, чем давление внутри нейтронной звезды. Он положительный (отталкивающий) на радиальном расстоянии около 0,6 фм, отрицательный (притягивающий) на больших расстояниях и очень слабый на расстоянии более 2 фм.
Радиус гидратированного протона появляется в уравнении Борна для расчета энтальпии гидратации гидрокония.
Хотя протоны имеют сродство к противоположно заряженным электронам, это взаимодействие с относительно низкой энергией, поэтому свободные протоны должны потерять достаточную скорость (и кинетическую энергию ), чтобы становятся тесно связаны и связаны с электронами. Протоны высоких энергий, пересекая обычное вещество, теряют энергию из-за столкновений с атомными ядрами и из-за ионизации атомов (удаления электронов) до тех пор, пока они не замедлятся достаточно, чтобы быть захваченными электронное облако в нормальном атоме.
Однако в такой ассоциации с электроном характер связанного протона не меняется, и он остается протоном. Притяжение свободных протонов низкой энергии к любым электронам, присутствующим в нормальном веществе (например, электронам в нормальных атомах), заставляет свободные протоны останавливаться и образовывать новую химическую связь с атомом. Такая связь возникает при любой достаточно «холодной» температуре (т.е. сравнимой с температурами на поверхности Солнца) и с любым типом атома. Таким образом, при взаимодействии с любым типом нормального (неплазменного) вещества низкоскоростные свободные протоны притягиваются к электронам в любом атоме или молекуле, с которыми они вступают в контакт, заставляя протон и молекулу объединяться. Такие молекулы называются «протонированными », и в результате химически они часто становятся так называемыми кислотами Бренстеда.
В химии количество протонов в ядре атома известно как атомный номер, который определяет химический элемент, которому принадлежит атом. Например, атомный номер хлора равен 17; это означает, что каждый атом хлора имеет 17 протонов и что все атомы с 17 протонами являются атомами хлора. Химические свойства каждого атома определяются количеством (отрицательно заряженных) электронов, которое для нейтральных атомов равно количеству (положительных) протонов, так что общий заряд равен нулю. Например, нейтральный атом хлора имеет 17 протонов и 17 электронов, тогда как анион Cl имеет 17 протонов и 18 электронов при общем заряде -1.
Однако все атомы данного элемента не обязательно идентичны. количество нейтронов может изменяться для образования разных изотопов, а уровни энергии могут различаться, что приводит к различным ядерным изомерам. Например, есть два стабильных изотопа хлора :. 17Cl. с 35-17 = 18 нейтронами и. 17Cl. с 37-17 = 20 нейтронами.
Протий, наиболее распространенный изотоп водорода, состоит из одного протона и одного электрона (у него нет нейтронов). Термин «ион водорода» (H.) подразумевает, что этот атом водорода потерял один электрон, в результате чего остался только протон. Таким образом, в химии термины «протон» и «ион водорода» (для изотопа протия) используются как синонимы Протон - это уникальное химическое соединение, являющееся голым ядром. Как следствие, он не имеет независимого существования в конденсированном состоянии и неизменно оказывается связанным парой электронов с другим атомом. Росс Стюарт, Протон: приложение к органической химии (1985, стр. 1)
In в химии термин протон относится к иону водорода H.. Поскольку атомный номер водорода равен 1, ион водорода не имеет электронов и соответствует голому ядру, состоящему из протона (и 0 нейтронов для наиболее распространенного изотопа протия . 1H. ). Протон представляет собой «голый заряд» с радиусом всего лишь около 1/64 000 от радиуса атома водорода, поэтому он чрезвычайно химически активен. Таким образом, свободный протон имеет чрезвычайно короткое время жизни в химических системах, таких как жидкости, и немедленно реагирует с электронным облаком любой доступной молекулы. В водном растворе он образует ион гидроксония, H 3 O, который, в свою очередь, дополнительно сольватируется молекулами воды в кластерах, таких как как [H 5O2] и [H 9O4].
Перенос H. в кислотно-основной реакции обычно называют «переносом протона». кислота называется донором протона, а основание - акцептором протона. Аналогично, биохимические термины, такие как протонный насос и протонный канал, относятся к движению гидратированных ионов H..
Ион, образующийся при удалении электрона из атома дейтерия, известен как дейтрон, а не протон. Аналогичным образом удаление электрона из атома трития дает тритон.
Также в химии термин «протонный ЯМР » относится к наблюдению ядер водорода-1 в (в основном органических ) молекул с помощью ядерного магнитного резонанса. В этом методе используется спин протона, который имеет значение половину (в единицах hbar ). Название относится к исследованию протонов, присутствующих в протии (атомах водорода-1) в соединениях, и не подразумевает, что свободные протоны существуют в исследуемом соединении.
Пакет для экспериментов с лунной поверхностью Apollo (ALSEP) определил, что более 95% частиц в солнечном ветре являются электронами. и протоны в приблизительно равных количествах.
Поскольку спектрометр солнечного ветра проводил непрерывные измерения, стало возможным измерить, как магнитное поле Земли влияет на прибывающие частицы солнечного ветра. Примерно две трети каждой орбиты Луна находится за пределами магнитного поля Земли. В это время типичная плотность протонов составляла от 10 до 20 на кубический сантиметр, при этом большинство протонов имели скорости от 400 до 650 километров в секунду. Примерно пять дней каждого месяца Луна находится внутри геомагнитного хвоста Земли, и обычно частицы солнечного ветра не обнаруживаются. На оставшейся части каждой лунной орбиты Луна находится в переходной области, известной как магнитослой, где магнитное поле Земли влияет на солнечный ветер, но не исключает его полностью. В этой области поток частиц снижается с типичной скоростью протонов от 250 до 450 километров в секунду. В течение лунной ночи спектрометр был защищен от солнечного ветра Луной, и частицы солнечного ветра не измерялись.
Протоны также имеют внесолнечное происхождение из галактических космических лучей, где они составляют около 90% от полного потока частиц. Эти протоны часто имеют более высокую энергию, чем протоны солнечного ветра, и их интенсивность гораздо более однородна и менее изменчива, чем протоны, исходящие от Солнца, на образование которых сильно влияют солнечные протонные события, такие как корональные выбросы массы.
Были проведены исследования влияния мощности дозы протонов, обычно обнаруживаемых в космических путешествиях, на здоровье человека. Чтобы быть более конкретным, есть надежда определить, какие конкретные хромосомы повреждены, и определить повреждение во время развития рака от воздействия протонов. Другое исследование направлено на определение «эффектов воздействия протонного излучения на нейрохимические и поведенческие конечные точки, включая дофаминергическое функционирование, вызванное амфетамином условное обучение отвращению вкуса, а также пространственное обучение и память, как измерено. с помощью водного лабиринта Морриса. Электрическая зарядка космического корабля из-за межпланетной протонной бомбардировки также предлагается для изучения. Есть еще много других исследований, касающихся космических путешествий, включая галактические космические лучи и их возможные последствия для здоровья и воздействие солнечных протонов.
Эксперименты в космических путешествиях American Biostack и Soviet Biorack продемонстрировали серьезность молекулярное повреждение микроорганизмов, включая артемии цисты, вызванные тяжелыми ионами.
CPT-симметрия накладывает сильные ограничения на относительные свойства частиц и античастиц и, следовательно, подлежит строгим испытаниям. Например, заряды протона и антипротона должны в сумме равняться нулю. Это равенство было проверено до одной части из 10. Равенство их масс также было проверено лучше, чем одна из десяти. Удерживая антипротоны в ловушке Пеннинга, мы получаем равенство заряда и Массовое соотношение протонов и антипротонов было проверено как одна часть на 6 × 10. магнитный момент антипротонов был измерен с погрешностью 8 × 10 ядер магнетонов Бора и оказался равным магнитному моменту протона и противоположным ему.
Физический портал  | На Викискладе есть средства массовой информации, относящиеся к Протону. |
