Толковый словарь Ушакова:
ПРОТО́Н, протона, ·муж. (от ·греч. protos — первый) (физ.). Частица с положительным зарядом, образующая в соединении с электроном атом.
Большой энциклопедический словарь:
"ПРОТОН" — 1) искусственный спутник Земли для изучения космического пространства. Максимальная масса "Протона" ок. 17 т. В 1965-68 в СССР запущено 4 "Протона".
2) Многоступенчатая ракета-носитель на жидком топливе. В СССР применялась для запуска космических аппаратов "Венера", "Зонд", "Луна", "Марс", "Салют", "Протон" и др.
ПРОТОН (от греч. protos — первый) (р) — стабильная элементарная частица со спином 1/2 и массой в 1836 электронных масс (ПРОТОН10-24 г) — относящаяся к барионам; ядро легкого изотопа атома водорода (протия). Вместе с нейтронами протоны образуют все атомные ядра.
Большая советская энциклопедия:
I
Протон (от греч. protos — первый; символ р)
стабильная элементарная частица, ядро атома водорода. П. имеет массу mp = (1,6726485 ± 0,0000086)10-24 г (mp — 1836 me — 938,3 Мэв/с2 где me — масса электрона, с — скорость света) и положительный электрический заряд е = (4,803242 ± 0,000014) 10-10 единиц заряда в системе СГС. Спин П. равен 1/2 (в единицах Планка постоянной (См. Планка постоянная) ), и как частица с полуцелым спином П. подчиняется Ферми — Дирака статистике (См. Ферми — Дирака статистика) (является фермионом). Магнитный момент П. равен р = (2,7928456 ± 0,0000011) я, где я — ядерный Магнетон. Вместе с Нейтронами П. образуют ядра атомные (См. Ядро атомное) всех химических элементов, при этом число П. в ядре равно атомному номеру данного элемента и, следовательно, определяет место элемента в периодической системе элементов (См. Периодическая система элементов). Свободные П. составляют основную часть первичной компоненты космических лучей (См. Космические лучи). Существует античастица (См. Античастицы) по отношению к П. — Антипротон.
Представление о П. возникло в 1910-х гг. в виде гипотезы о том, что все ядра составлены из ядер атома водорода. В 1919—20 Э. Резерфорд экспериментально наблюдал ядра водорода, выбитые -частицами из ядер др. элементов; он же в начале 20-х гг. ввёл термин «П.». Трудность, заключающаяся в том, что атомные номера элементов меньше их атомных масс, была окончательно устранена лишь в 1932 открытием нейтрона.
П. является сильно взаимодействующей частицей (адроном) и относится к «тяжёлым» адронам — барионам (См. Барионы); Барионный заряд П. В = + 1. Закон сохранения барионного заряда объясняет стабильность П. — самого лёгкого из барионов. П. участвуют также во всех других видах фундаментальных взаимодействий элементарных частиц — электромагнитном, слабом и гравитационном.
В сильном взаимодействии П. и нейтрон имеют совершенно одинаковые свойства и поэтому рассматриваются как два квантовых состояния одной частицы — нуклона. Возможность объединения адронов в такого рода семейства частиц с общими свойствами — изотонические мультиплеты (см. Изотопическая инвариантность) — учитывается введением квантового числа «изотопический спин»; изотопический спин нуклона I = 1/2. Важнейшим примером сильного взаимодействия с участием П. являются ядерные силы, связывающие нуклоны в ядре. Экспериментальное исследование сильного взаимодействия в большой мере основано на опытах по рассеянию П. и мезонов (См. Мезоны) на П., в которых были открыты, в частности, новые сильно взаимодействующие частицы — антипротон, Гипероны, Резонансы. Теоретическое объяснение свойств П. затруднено отсутствием удовлетворительной теории сильного взаимодействия. Общий подход, который даёт лишь качественное объяснение, состоит в предположении, что П. окружен «облаком» виртуальных частиц (См. Виртуальные частицы), которые он непрерывно испускает и поглощает. Сильное взаимодействие П. с др. частицами рассматривается как процесс обмена виртуальными адронами (см. Сильные взаимодействия, Множественные процессы).
Электромагнитные свойства П. неразрывно связаны с его участием в более интенсивном сильном взаимодействии. Примером такой связи является фоторождение мезонов, которое можно рассматривать как выбивание мезонов из облака виртуальных адронов, окружающих П., -квантом с энергией порядка 150 Мэв и более. Взаимодействием П. с виртуальными +-мезонами качественно объясняется большое отличие магнитного момента П. от ядерного магнетона (которому он должен быть равен, если ограничиться только квантовомеханическим описанием на основе Дирака уравнения (См. Дирака уравнение)). В 1950-х гг. в опытах по рассеянию на П. электронов и -квантов Р. Хофштадтером и др. (США) было обнаружено пространственное распределение электрического заряда и магнитного момента П., что свидетельствует о наличии внутренней структуры П. Влияние «размазывания» заряда и магнитного момента на взаимодействие П. с электронами учитывается обычно введением электрического и магнитного Формфакторов — множителей, квадраты которых характеризуют уменьшение сечения рассеяния на реальном, физическом П. по сравнению с рассеянием на точечной частице (т. е. на частице с точечным зарядом е и точечным магнитным моментом р). Полученные данные по неупругому рассеянию электронов с энергией до 21 Гэв на П., по-видимому, означают, что в П. существуют точечноподобные рассеивающие центры (т. н. партоны).
Примерами слабого взаимодействия (См. Слабые взаимодействия) с участием П. являются внутриядерные превращения П. в нейтрон и наоборот (Бета-распад ядер и К-захват). В 1953 наблюдался процесс, обратный (-распаду, — образование нейтрона и позитрона при поглощении свободным П. антинейтрино, что было первым прямым экспериментальным доказательством существования Нейтрино.
Ввиду стабильности П., наличия у него электрического заряда и относительной простоты получения П. ионизацией водорода пучки ускоренных П. являются одним из основных инструментов экспериментальной физики элементарных частиц. Очень часто и мишенью в опытах по соударению частиц также являются П. — свободные (водород) или связанные в ядрах. Крупнейшие ускорители П. — Серпуховский ускоритель на 76 Гэв (СССР) и ускоритель в Батавии на 400 Гэв (США). Максимальная эквивалентная энергия при столкновении П. около 1500 Гэв достигнута в ускорителе со встречными протонными пучками (каждый с энергией 28 Гэв) в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН, Швейцария). Ускоренные П. используются не только для изучения рассеяния самих П., но также и для получения пучков др. частиц: - и К-мезонов, антипротонов, мюонов (См. Мюоны). К 1973 получены обнадёживающие результаты по использованию пучков ускоренных П. в медицине (в лучевой терапии (См. Лучевая терапия)).
Лит.: Резерфорд Э., Избр. научные труды, книга 2 — Строение атома и искусственное превращение элементов, пер, с англ., М., 1972; Бейзер А., Основные представления современной физики, пер. с англ., М., 1970; Барчер В. Д., Клайн Д. Б., Рассеяние при высоких энергиях, в сборнике: Элементарные частицы, в. 9, М., 1973; Кендалл Г. В., Паневский В. К. Г., Структура протона и нейтрона, там же; Гольдин Л. Л. [и др.], Применение тяжёлых заряженных частиц высокой энергии в медицине, «Успехи физических наук», 1973, т. 110, в. 1, с. 77—99.
Э. А. Тагиров.
II
Протон («Протон»,)
наименование серии сов. тяжёлых исследовательских искусственных спутников Земли (ИСЗ) с научным оборудованием для изучения космических лучей и взаимодействия с веществом частиц сверхвысоких энергий.
«П.-1» запущен 16 июля 1965, «П.-2» — 2 ноября 1965, «П.-3» — 6 июля 1966. Масса каждого «П.» (с оборудованием, размещенным на последней ступени ракеты-носителя (См. Ракета-носитель)) 12,2 т; масса комплекса научной аппаратуры 3,5 т. Их орбиты имели высоту перигея 190 км при высоте апогея около 630 км. В состав научной аппаратуры входил ионизационный калориметр для изучения частиц с энергией до 1013 эв. «П.-4» запущен 16 ноября 1968. Оборудован уникальным комплексом научной аппаратуры, позволившей расширить диапазон исследуемых энергий до 1015 эв. Масса «П.-4» (без последней ступени ракеты-носителя) около 17 т; масса комплекса научной аппаратуры 12,5 т. Орбита «П.-4» имела высоту перигея 255 км при высоте апогея 495 км. На ИСЗ серии «П.» изучались энергетический спектр и химический состав частиц первичных космических лучей, интенсивность и энергетический спектр гамма-лучей и электронов галактического происхождения.
Запуски «П.» осуществлялись многоступенчатой мощной ракетой-носителем с многодвигательной установкой. Суммарная максимальная полезная мощность двигательных установок свыше 44 Гвт, или 60 млн. л. с. Ракета-носитель «П.» отличается высокими эксплуатационными и энергетическими характеристиками, в основном определяемыми мощными жидкостными ракетными двигателями, работающими по схеме с дожиганием генераторного газа. Значительное давление в системе двигателей и обеспечение высокой степени полноты сгорания, а также реализации равномерного и равновесного истечения продуктов сгорания из сопел с большой степенью расширения позволили создать мощные малогабаритные двигатели.
Большой словарь иностранных слов:
Протона, м. [от греч. protos – первый] (физ.). Частица с положительным зарядом, образующая в соединении с электроном атом.
Толковый словарь Кузнецова:
протон
ПРОТОН -а; м. [от греч. prtos — первый] Физ. Элементарная частица вещества, имеющая положительный электрический заряд и входящая в состав атомного ядра.
Протонный, -ая, -ое. П-ая радиоактивность. П. микроскоп (в котором при работе используется поток протонов).
Малый академический словарь:
протон
-а, м. физ.
Элементарная частица вещества, имеющая единичный положительный электрический заряд, являющаяся ядром атома водорода.
[От греч. — первый]
Орфографический словарь Лопатина:
орф.
протон, -а
Толковый словарь Ожегова:
ПРОТОН, а, м. (спец.). Элементарная частица, имеющая положительный заряд и входящая в состав всех атомных ядер.
| прил. протонный, ая, ое. Протонная радиоактивность.
Физический энциклопедический словарь:
(от греч. protos — первый) (символ р), стабильная элем. частица, ядро атома водорода. Масса П. mр=1,672614(14) •10-24 г »1836 mе, где mе— масса эл-на; в энергетич. ед. mp»938,3 МэВ. Электрич. заряд П. положителен: е=4,803242(14) •10-10 СГСЭ ед. заряда. Спин П. равен 1/2 (в ед. ћ,), поэтому П. подчиняются Ферми — Дирака статистике. Магн. момент П. равен: mр= 2,792763(30) mя, где mя— яд. магнетон. Вместе с нейтронами П. образуют ат. ядра всех хим. элементов, при этом число П. в ядре равно ат. номеру данного элемента и, следовательно, определяет место элемента в периодич. системе элементов Менделеева. Существует античастица по отношению к П.— антипротон.
К представлению о П. привели создание планетарной модели атома (англ. физик Э. Резерфорд, ,1911), открытие изотопов (англ. радиохимик Ф. Содди, англ. физики Дж. Дж. Томсон, Ф. Астон, 1906 — 19), ат. массы к-рых оказались кратными ат. массе водорода, эксперим. наблюдение ядер водорода, выбитых a-частицами из ядер др. элементов (Резерфорд, 1919— 1920). Термин «П.» ввёл Резерфорд в нач. 20-х гг.
П. явл. адроном. Кроме сильного вз-ствия, он также участвует во всех др. фундам. вз-ствиях: эл.-магн., слабом и гравитационном. Он относится к классу барионов; его барионный заряд В=1. Законом сохранения барионного заряда определяется стабильность П.— самого лёгкого из барионов; по эксперим. данным, ср. время жизни П. tр>1030 лет. Модели т. н. «великого объединения» сильного, слабого и эл.-магн. вз-ствий предсказывают нарушение закона сохранения барионного заряда и соотв. стабильности протона с tp=1030—1032 лет.
В сильном вз-ствии П. и нейтрон имеют одинаковые св-ва и рассматриваются как два квант. состояния одной ч-цы — нуклона, к-рому приписывается квант. число изотопич. спин I=1/2 (см. ИЗОТОПИЧЕСКАЯ ИНВАРИАНТНОСТЬ). Важнейший пример сильного вз-ствия с участием П.— яд. силы, связывающие нуклоны в ядре. Общий подход в теор. объяснении св-в П. (напр., в процессах рассеяния) сводится к предположению о том, что П. окружён облаком виртуальных частиц, к-рые он непрерывно испускает и поглощает. Вз-ствие П. с др. ч-цами рассматривается как процесс обмена виртуальными ч-цами. Напр., яд. силы и низкоэнергетич. процессы объясняются в осн. обменом виртуальным p-мезоном между нуклонами. Эксперим. данные по рассеянию ч-ц высоких энергий (сотни МэВ и выше) объясняются участием в виртуальных процессах наряду с p-мезонами др. адронов и образованием при определённых условиях резонансов в промежуточных состояниях.
Эл.-магн. св-ва П. неразрывно связаны с его участием в сильном вз-ствии. Пример этой связи — фоторождение мезонов, к-рое можно рассматривать как выбивание мезонов из облака виртуальных адронов, окружающих П., g-квантом (с энергией ?150 МэВ). Вз-ствием П. с виртуальными p-мезонами качественно объясняется большое отличие магн. момента П. от яд. магнетона. Исследования рассеяния эл-нов и g-квантов на П. позволили обнаружить пространств. распределение электрич. заряда и магн. момента П. (амер. физик Р. Хофстедтер и др., 1957) и электрич. и магн. поляризуемостей П. (В. И. Гольданский и др., 1960) и т. о. получить свидетельство о наличии внутр. структуры П. Отличие эл.-магн. св-в П. от св-в точечной заряж. ч-цы описывается введением формфактора.
Примерами слабого вз-ствия с участием П. явл. внутриядерные превращения П. в нейтрон и наоборот, проявляющиеся в виде бета-распада ядер и электронного захвата.
Совр. объяснение структуры П. основано на кварковой модели адронов, согласно к-рой Н. состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, связанных обменом др. гипотетич. ч-цами — глюонами (см. КВАРКИ, КВАНТОВАЯ ХРОМОДИНАМИКА, ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ). Эксперим. данные по процессам с большой передачей импульса, напр. по глубоко неупругому процессу рассеяния эл-нов на П., свидетельствуют о существовании внутри П. точечноподобных рассеивающих центров — партонов. С точки зрения кварковой модели, партонами явл. кварки.
Ввиду стабильности П., наличия у него электрич. заряда и относит. простоты получения (ионизацией водорода) пучки ускоренных П. явл. одним из осн. инструментов эксперим. физики элем. ч-ц. Очень часто и мишенью в опытах по соударению ч-ц также явл. П.— свободные (водород) или связанные в ядрах. П. высокой энергии получают на ускорителях. Ускоренные П. используются не только для изучения рассеяния самих П., но также и для получения пучков ч-ц: я- и К-мезонов, антипротонов, мюонов. Пучки ускоренных П. используются в лучевой терапии.
Научно-технический словарь:
ПРОТОН (обозначение ), стабильная ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА с положительным зарядом, равным по модулю негативному заряду ЭЛЕКТРОНА. Протон образует ЯДРО самого легкого изотопа ВОДОРОДА (протия). Вместе с нейтронами протоны образуют ядра всех других химических элементов. Также как и нейтрон, каждый протон состоит из трех КВАРКОВ. Протон является барионом со спином 1/2 и массой, в 1836,12 раза превышающей массу электрона. Число протонов в ядре химического элемента равно его АТОМНОМУ НОМЕРУ. Протоны также встречаются в первичном КОСМИЧЕСКОМ ИЗЛУЧЕНИИ. Лучи высокоскоростных протонов, порождаемые в УСКОРИТЕЛЯХ частиц, используются для изучения ядерных реакций. Протон был открыт в 1919 г. Эрнестом Резерфордом в результате исследования распада ядра. Античастица протона, антипротон, была открыта в 1955 г. см. также АНТИВЕЩЕСТВО.
Словарь синонимов русского языка:
сущ.
автомобиль
нуклон
фермион
частица
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020