¿Qué es un protón?

Un protón es una partícula subatómica que se encuentra en el núcleo de todos los átomos convencionales. El único lugar donde puede encontrar materia sin protones es en una estrella de neutrones o en el núcleo de potentes aceleradores de partículas. El protón tiene una carga positiva, que equilibra la carga negativa en átomos, electrones. Si un átomo tiene un desequilibrio de protones o neutrones, ya no es neutral y se convierte en una partícula cargada, también conocida como ion.

Es difícil determinar quién, exactamente, descubrió el protón. Los científicos teorizaron la existencia de partículas cargadas positivamente después del descubrimiento del electrón por JJ Thomson en 1897. Sin embargo, a menudo se le atribuye el descubrimiento a Ernest Rutherford, basado en sus experimentos en 1918.

Rutherford disparó partículas alfa, que son esencialmente núcleos de helio sin electrones, en un gas nitrógeno. Sus detectores encontraron la firma característica de los núcleos de hidrógeno que se producen. Después de pensarlo por un tiempo, se dio cuenta de que estos núcleos de hidrógeno solo podían provenir del nitrógeno gaseoso. Esto llevó a la teoría de que el núcleo de un átomo de hidrógeno era una partícula elemental, el protón, y que los protones se podían encontrar en los núcleos de todos los átomos.

Las propiedades de los átomos están definidas por la cantidad de electrones, neutrones y protones que tienen. Sin embargo, el número de protones es la variable más significativa. Esta variable es tan significativa, de hecho, que el número de protones en el núcleo de un átomo se conoce como el número atómico, y los átomos se nombran en función del número de protones que tienen.

El número atómico es la característica más relevante físicamente de un átomo. Los átomos con números atómicos bajos son los más frecuentes en el universo, porque son los más fáciles de formar. Es por eso que el hidrógeno y el helio son los elementos más abundantes en el universo.

En 1955, se descubrió al gemelo malvado del protón, el antiprotón. En lugar de tener una carga positiva, tiene una negativa. Como toda antimateria, explota al contacto con la materia normal.

Los protones también son favoritos entre los físicos experimentales a quienes les gusta acelerarlos a fracciones significativas de la velocidad de la luz. Los protones balísticos son responsables de muchos descubrimientos en el enorme "Particle Zoo" que generó la física del siglo XX. A diferencia de sus primos, los neutrones, los protones son estables fuera de un núcleo atómico, lo que los hace útiles para fines de experimentación.