Differenza principale – protone vs positrone
Gli atomi sono i mattoni di tutta la materia. Un atomo è composto da un nucleo e da una nuvola di elettroni. Il nucleo contiene protoni e neutroni insieme ad altre particelle come le particelle alfa e beta. Un protone è una particella subatomica con una carica elettrica positiva (+1). Anche un positrone è una particella subatomica con carica positiva. La differenza principale tra protone e positrone è che la massa di un protone è considerevolmente più alta di quella di un positrone.
Aree chiave trattate
1. Cos’è un protone
– Definizione, proprietà
2. Cos’è un positrone
– Definizione, annichilimento
3. Quali sono le somiglianze tra protone e positrone
– Schema delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra protone e positrone
– Confronto delle differenze chiave
Termini chiave: Annientamento, antielettrone, massa atomica, numero atomico, atomi, decadimento beta, elettrone, positroni, Protoni
Cos’è un protone
Un protone è una particella subatomica con una carica elettrica positiva di +1. Un protone è simbolizzato da “p” o “p+”. I protoni, insieme ai neutroni, formano il nucleo atomico, che è il nucleo di un atomo. La carica elettrica di un protone è +1,6022 x 10-19 C (Coulomb). La carica atomica di un protone è data come +1. La massa di un protone è 1,6726 x 10-24 g. Ma la massa atomica di un protone è data come 1,0073 amu (unità di massa atomica). Questo è generalmente usato come 1 amu. Ma la massa di un protone è leggermente inferiore a quella di un neutrone.
Il numero atomico, cioè il numero di protoni nel nucleo di un atomo, di un elemento chimico è una proprietà unica per ogni elemento. Questo perché un elemento chimico si riconosce in base al suo numero atomico. Il numero atomico è il numero totale di protoni presenti in un atomo. La tavola periodica degli elementi è costruita in base ai numeri atomici degli elementi chimici. Pertanto, la tavola periodica consiste di elementi chimici disposti in ordine crescente di protoni presenti nei loro atomi.
Ogni atomo è composto da almeno un protone. Il più piccolo atomo neutro è l’atomo di idrogeno. Ha un solo protone. Gli isotopi di un elemento chimico sono gli atomi che hanno lo stesso numero atomico (numero di protoni) e un numero diverso di neutroni.
Figura 1: Il protio è un isotopo dell’idrogeno che ha un protone e un elettrone
Un protone libero è ritenuto stabile. Un protone libero è un protone che non è attaccato a neutroni o elettroni. Il protone libero non si rompe né si converte spontaneamente in altre particelle. Tuttavia, i protoni sono noti per essere convertiti in neutroni attraverso un processo chiamato cattura degli elettroni. Ma questa conversione è reversibile. I protoni liberi subiscono questa conversione quando viene fornita l’energia necessaria.
p+ + e- ↔ n + Ve
Che cos’è un positrone
Il positrone è una particella subatomica che è considerata un antielettrone. È l’antiparticella dell’elettrone. Pertanto, il positrone ha una carica elettrica di +1. La massa del positrone è esattamente equivalente alla massa di un elettrone: 9,1094 x 10-28 g. La massa atomica del positrone è 0,00054858 amu. La carica elettrica è opposta a quella dell’elettrone: +1,6022 x 10-19 C.
I positroni sono prodotti naturalmente tramite decadimento beta (β+). Questa forma di decadimento si verifica negli isotopi radioattivi. Questa formazione di positroni può essere naturale o artificiale in base alla natura del radioisotopo (il radioisotopo può essere sia naturale che artificiale).
Annientamento di positroni
Figura 2: L’annichilazione produce due o più fotoni di raggi gamma
L’annichilazione è un processo in cui un positrone si scontra con un elettrone che causa la produzione di due o più fotoni di raggi gamma, se la collisione avviene a bassa energia.
Similitudini tra protone e positrone
- Entrambi sono particelle subatomiche.
- Entrambi hanno +1 carica atomica.
- Hanno entrambi una carica elettrica di +1,6022 x 10-19
Differenza tra protone e positrone
Definizione
protone: Un protone è una particella subatomica con una carica elettrica positiva di +1.
Positrone: Il positrone è l’antiparticella o la controparte antimateria dell’elettrone.
Massa
Protone: La massa di un protone è 1,6726 x 10-24 g.
Positrone: La massa di un positrone è 9,1094 x 10-28 g.
Massa atomica
Protone: La massa atomica di un protone è data come 1,0073 amu
Positrone: La massa atomica del positrone è 0,00054858 amu.
Natura
Protone: I protoni sono le principali particelle subatomiche che sono responsabili del numero atomico di un elemento chimico.
Positroni: I positroni sono le antiparticelle degli elettroni.
Annihilation
Protone: I protoni non subiscono annichilazione.
Positroni: I positroni subiscono l’annichilazione.
Conclusione
Anche se sia i protoni che i positroni sono particelle subatomiche con carica positiva, ci sono delle differenze tra loro. La principale differenza tra protone e positrone è che la massa di un protone (1,6726 x 10-24 g) è considerevolmente più alta di quella di un positrone (9,1094 x 10-28 g).
Riferimento:
1. “Particelle subatomiche”. Chimica LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, disponibile qui.
2. “Positrone”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 gennaio 2018, Disponibile qui.
3. “Positrone.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 3 giugno 2013, Disponibile qui.
Image Courtesy:
1. “Protium” di Blacklemon67 su English Wikipedia – Opera propria (Testo originale: Io (Blacklemon67 (talk)) (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “Mutual Annihilation of a Positron Electron pair” By Manticorp – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
0 commenti