كيف تم اكتشاف البروتون؟

البروتون في الكيمياء هو عبارة عن جسيم نووي ذو شحنة كهربائية تساوي تماماً شحنة الإلكترون، ولكن الفرق بينهما أنها تحمل الشحنة الموجبة بينما الإلكترون يحمل الشحنة السالبة، ويمتلك البروتون الرمز p.

اكتشاف البروتونات

في الحقيقة هناك معلومات تفيد أن اكتشاف البروتون (Protons) يعود إلى عام 1815 ميلادي، وذلك حدث عندما قام الكيميائي الإنجليزي ويليام بروت باقتراح التالي: أن جميع الذرات تتكون من ذرات الهيدروجين، عندما قام الفيزيائي الألماني يوجين جولدشتاين باكتشاف ما يعرف بأشعة القناة، وهي عبارة عن أيونات تمتلك شحنة موجبة تتكون من الغازات، وقد تم اكتشاف ذلك في عام 1886 ميلادي، حيث تم ملاحظة أن نسبة الشحنة إلى الكتلة لأيون الهيدروجين كانت النسبة ذو القيمة الأعلى بين جميع الغازات، كما وتم ملاحظة أن أيون الهيدروجين يمتلك أصغر حجم بين جميع الغازات التي تأينت.

قام العالم إرنست رذرفورد باكتشاف نواة الذرة في عام 1911 ميلادي، وذلك في تجربته الشهيرة برقائق الذهب، حيث توصل إلى أن جميع الجسيمات موجبة الشحنة في الذرة كانت متركزة في في النواة، كما وأن معظم حجم الذرة كان عبارة عن فراغ، كما وذكر أيضًا أن العدد الكلي للجسيمات ذو الشحنة الموجبة في النواة يساوي العدد الكلي للإلكترونات سالبة الشحنة الموجودة حولها.

من اكتشف البروتونات

يعود الفضل في اكتشاف جسيم البروتون إلى العالم إرنست رذرفوردفي عام 1911،  الذي قام بإثبات أن نواة ذرة الهيدروجين، والتي تعرف بالبروتون موجودة في نوى جميع الذرات الأخرى في عام 1917 ميلادي، حيث أنه استنادًا إلى الاستنتاجات التي نتجت من تجربة رقائق الذهب؛ فإنه يُنسب إلى رذرفورد أيضًا اكتشاف نواة الذرة.

كيف تم اكتشاف البروتون

• لاحظ العالم إرنست رذرفورد أن كاشفات التلألؤ الخاصة به قامت بالكشف عن نوى الهيدروجين عندما تم إطلاق حزمة من جسيمات ألفا α في الهواء.

• بعد أن تم إجراء مزيد من البحوث، قام رذرفورد بإيجاد أن نوى الهيدروجين هذه تم إنتاجها من ذرات النيتروجين الموجودة في الغلاف الجوي.

• ثم قام رذرفورد بالشروع في إطلاق حزم من جسيمات ألفا في غاز النيتروجين النقي ولاحظ أنه تم إنتاج عدد أكبر من نوى الهيدروجين.

• كما واستنتج أن نواة الهيدروجين نشأت من ذرة النيتروجين، مما يثبت أن نواة الهيدروجين كانت جزءًا من جميع الذرات الأخرى.

• كانت هذه التجربة هي عبارة عن التجربة الأولى التي قامت بالتحدث والتبليغ عن تفاعل نووي (nuclear reaction)، حيث أنه يعطى بالمعادلة التالية:  ¹⁴N + α → ¹⁷O + p، حيث أن α هو عبارة عن جسيم ألفا يحتوي على بروتونين اثنين واثنين من النيوترون، و p هو البروتون.

• سميت نواة الهيدروجين فيما بعد باسم “البروتون” وتم التعرف عليها كأحد اللبنات الأساسية لنواة الذرة.