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Proton: Das kleine Teilchen schnell erklärt! (+ Rechnung)

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Solltest du dich schon immer gefragt haben, woraus Materie besteht, dann wird dir dieser Artikel einen kleinen Baustein dazu liefern. Denn das Proton ist neben dem Neutron, ein Bestandteil von Atomen.

Alles um dich herum besteht aus Atomen und somit aus Materie. Selbst du!

Des Weiteren kann die Anzahl der Protonen ausgerechnet werden. Deshalb erfährst du bei uns grundlegendes Wissen darüber,…

  • …was Protonen sind und wie sie aufgebaut sind.
  • …wie du die Protonenzahl ausrechnen kannst.

Protonen sind ein essenzieller Bestandteil von Atomen. Und somit ein Grundbaustein von Materie. Es ist positiv geladen und immer in der  gleichen Anzahl wie Elektronen vertreten.

Allgemein gehören sowohl Protonen, als auch Neutronen zu Nukleonen. Nach derzeitiger Auffassung ist es ein sehr stabiles Teilchen und wurde noch nicht beim Zerfall beobachtet.

Zusammen mit Neutronen stellen sie den Atomkern dar.

Die Zusammensetzung eines Protons besteht aus sogenannten Quarks und Gluonen. Die Quarks unterscheiden sich durch Valenz- und Seequarks.

Valenzquarks sind die inneren 3 Quarks. 2 Up-Quarks und einem Down-Quark. Sie machen nur etwa 1% der Masse des Proton aus.

In der Abbildung werden die Gluonen als Federn dargestellt. Diese dienen für den Austausch der Kraft zwischen den Quarks und halten sie auch zusammen.

Beitragsbild Proton Valenzquarks

Seequarks füllen die restliche Protonenmasse. Sie sind sogenannte Quark-Antiquark-Paare.

Diese Paare enthalten je ein kurzlebiges Quark und deren Gegenparts aus Antimaterie, den Antiquarks (mit einem Strich über dem Buchstaben gekennzeichnet). Auch sie sind mit Gluonen verbunden.

Beitragsbild Proton Seequarks

Das bisherige Wissen darüber, wie Seequarks sich verhalten und die Valenzquarks beeinflussen, ist noch unvollständig.

Protonenzahl bestimmen mit Hilfe des Periodensystems

Beitragsbild Protonenzahl

Die Anzahl der Protonen im Atomkern, kannst du an der Ordnungszahl ablesen. In diesem Fall hat das chemische Element Sauerstoff 8 Protonen.

Besonderheit:
Das 1. chemische Element Wasserstoff “H” hat nur ein Proton, allerdings kein Neutron!

Proton Ladung: Simpel erläutert

Die Elementarladung ist die kleinstmögliche bekannte Ladungsmenge, die nicht geteilt werden kann. Daher ist die Einheit nur in ganzen Zahlen!

Ein Proton trägt genau 1 mal die positive Elementarladung, also +1e. Wenn ein Atomkern 3 Protonen besitzt, dann hat dieser eine elektrische Ladung von Q = 3*e = 3e.

Beitragsbild Proton Ladung

Elektron als Gegenspieler

Ein Elektron ist ein negativ geladenes Teilchen. Dieses kann entweder frei oder an einen Atomkern gebunden sein. Die gebundenen Elektronen bewegen sich in einer Kugelschalenbahn in verschiedenen Abständen.

Elektronen bilden die Atomhülle um den Atomkern!

Bei neutralen Atomen ist die Anzahl mit der im Kern enthaltenen Protonen gleich. Sie werden auch Valenzelektronen genannt.

Außerdem entspricht das Fließen des elektrischen Stroms in leitendem Material deren Bewegung.

Hier siehst du ein Atom mit 3 Elektronen in der Kugelschalenbahn. Dadurch, dass die Anzahl der Protonen und Elektronen gleich ist, ist das Atom neutral.

Beitragsbild Elektron

Proton – Fazit

Wie du nun weißt, sind Protonen ein wichtiger Bestandteil aus allen Dingen. Neue Erkenntnisse aus der Physik zeigen auch auf, dass es noch kleinere Teilchen gibt. Die Quarks und Gluonen des Protons halten dieses Zusammen.

Auch die Elektronen tragen ihren Teil dazu bei, damit alles im Gleichgewicht bleibt.

Solltest du noch weitere Fragen zu diesem Thema haben, um auch die Zusammenhänge besser verstehen zu können, dann greif’ gerne auf diese Artikel zu:

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1 Kommentar zu „Proton: Das kleine Teilchen schnell erklärt! (+ Rechnung)“

  1. Hermann Scheuber

    eingeschlichene Ungenauigkeiten der Partikelphysik: Proton =uud scheitert am Halbspin, da nach Pauli nicht 2 gleiche Partikel vorhanden sein dürfen. Genauer muss es lauten: Up und counter up mit verschränktem Gegenspin (auf der 2/3e Spin-Strangeness Kreisebene mit QCD Mittelpunkt der -1/3e Down-counter down Kreisebene mit bis zu 8 Gluonen und der Ladung
    (4/3 – 1/3)e = +1e.
    Gruss von Hsch31 [email protected]

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