Freies Proton
Kernphysik
Definition
Ein Proton außerhalb eines Atomkerns bezeichnet man als freies Proton. Freie Protonen sind positiv geladene Teilchen mit einer eigene Masse. Freie Protonen werden zum Beispiel in Teilchenbeschleunigern erzeugt. Sie kommen auch in einem physikalischen Plasma vor. Beides ist hier kurz vorgestellt.
Freie Protonen in Teilchenbeschleunigern
Protonen sind Teilchen mit einem Durchmesser und einer Masse. Ihr elektrische Ladung ist immer positiv (+). In sogenannten Teilchenbeschleunigern werden freie Protonen erzeugt und anschließend mit Hilfe von elektrischen und magnetischen Felder auf sehr hohe Geschwindigkeiten gebracht. Dazu dienen sogenannte Linear- sowie auch Ringbeschleuniger. Das Ziel ist es oft, Teilchen mit hoher Geschwindigkeit aufeinander prallen zu lassen, um dann ihre Bruchstücke physikalisch zu untersuchen. Aber auch die Erzeugung bestimmter Strahlungsarten, vor allem der sogenannten Synchrotronstrahlung, kann ein Ziel sein. Eine Großforschungsanlage mit vielen Beschleunigern speziell für freie Protonen ist das CERN ↗
Freie Protonen in einem Plasma
Als Plasma bezeichnet man in der Physik einen Zustand von Materie, in dem die Elektronen losgelöst von ihren Atomkernen existieren. In einem Plasma gibt es damit keine Atome mehr sondern nur noch Atomkerne und Elektronen. Erzeugen kann man ein solches Plamsa unter anderem durch sehr hohe Temperaturen. Nimmt man als Ausgansstoff Wasserstoffatome der Art Protium (keinen Neutronen im Kern), dann bestehen die Atomkerne aus nur einem einzelnen Proton. In einem Plasma sind diese Protonen dann auch freie Protonen. Siehe auch Plasma ↗
Freie Protonen im Sonnenwind
Als Sonnenwind bezeichnet man einen Strom von massebehafteten Teilchen, die von der Sonne ausgehend durch den Weltraum fliegen. Der Sonnenwind enthält neben freien Elektronen, auch freie Protonen[1]. Siehe auch Sonnenwind ↗
Fußnoten
- [1] Oskar Höfling: Physik. Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium. Fünfzehnte Auflage. 1994. ISBN: 3-427-41045-5. Hier das Kapitel über die Bewegung geladener Teilchen im Magnetfeld, Seite 471.