Protone

Protone Particella nucleare dotata di carica elettrica positiva uguale e opposta a quella dell’elettrone. Insieme al neutrone è un costituente fondamentale del nucleo atomico e, in quanto tale, prende anche il nome più generico di nucleone. La sua massa misura 1,6726 x 10^-27 kg, cioè approssimativamente 1836 volte quella dell’elettrone. Ha momento angolare intrinseco (spin) semintero e obbedisce pertanto al principio di esclusione di Pauli. Essendo dotato di carica elettrica, è soggetto all’interazione elettromagnetica; risente inoltre dell’interazione nucleare forte, che lo tiene legato all’interno del nucleo, e dell’interazione debole, nei processi di decadimento beta.

I protoni sono costituenti essenziali della materia ordinaria e, come tali, sono stabili su tempi di miliardi o migliaia di miliardi di anni. Tuttavia, una teoria unificata dei campi, ovvero una teoria che offra una descrizione comune delle quattro interazioni fondamentali della materia, dovrebbe prevedere un decadimento del protone su una scala di tempi dell’ordine dei 10³⁰ anni. Attualmente sono in corso numerosi esperimenti volti a dimostrare l’instabilità del protone, ma finora ora non è stata ottenuta nessuna prova definitiva.

L’antiprotone, ovvero l’antiparticella del protone, è stabile nel vuoto e non decade spontaneamente. Tuttavia, quando un antiprotone collide con un protone o un neutrone, le due particelle coinvolte nel processo si trasformano in mesoni, che hanno vita media estremamente breve. Sebbene l’esistenza dell’antiprotone sia stata ipotizzata già negli anni Trenta del Novecento, la particella venne identificata per la prima volta nel 1955 presso il Radiation Laboratory dell’Università della California.