Róteind

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu
Jump to navigation Jump to search
Róteind
Eiginleikar
Massi 938,3 MeV/c²
Rafhleðsla 1,602 × 10-19 C
Spuni ½
Kvarkasamsetning 1 Niður, 2 Upp
Flokkun
Öreind
Oddskiptaeind
Sterkeind
Þungeind
Kjarneind
Róteind

Róteind, áður kölluð prótóna, er þungeind með rafhleðslu upp á eina jákvæða einingu (1,602 × 10-19 kúlomb) og massann 939,6 MeV/c² (1,6726 × 10-27 kg, eða um 1836 sinnum massi rafeindar). Spuni hennar er ½ þ.a. hún flokkast sem fermíeind. Róteind telst stöðug, þar sem lægra mark helmingunartíma hennar er 1035 ár, þ.e. margfalt meiri en aldur alheims. Til eru kenningar um að róteind hrörni.

Kjarni algengustu samsætu vetnisfrumeindarinnar er úr einni róteind. Kjarnar annarra frumeinda eru samsettir úr róteindum og nifteindum sem sterki kjarnakrafturinn heldur saman. Fjöldi róteinda í kjarnanum ákvarðar efnafræðilega eiginleika frumeindarinnar og hvaða frumefni hún er. Róteind og nifteind kallast kjarneindir.

Almennir eiginleikar[breyta | breyta frumkóða]

Róteindir eru flokkaðar sem þungeindir og eru samsettar úr tveimur upp kvörkum og einum niður kvark, sem sterki kjarnakrafturinn heldur líka saman og límeindir miðla. Jafngildi róteindar í andefni er andróteindin, sem hefur sömu, en neikvæða, rafhleðslu.

Sökum þess að rafsegulkrafturinn er margfalt sterkari en þyngdaraflið, verður hleðsla róteindarinnar að vera jöfn og gagnstæð hleðslu rafeindarinnar. Að öðrum kosti myndi nettófráhrinding, sökum of mikillar jákvæðrar eða neikvæðrar hleðslu, valda sjáanlegri útþenslu á alheiminum og á öllu efni sem þyngdarafl heldur saman (plánetur, stjörnur og svo framvegis).

Í efnafræði og lífefnafræði getur hugtakið róteind átt við vetnisjónina, H+. Í þessu samhengi er róteindargjafinn sýra og viðtakandinn basi.

Uppgötvun[breyta | breyta frumkóða]

Ernest Rutherford uppgötvaði róteindina árið 1918. Hann tók eftir því að þegar alfaeindum var skotið í niturgas, sýndu sindurskynjararnir merki um viðurvist vetniskjarna. Rutherford reiknaði út að eini staðurinn sem vetnið hefði getað komið frá væri nitrið og af þeim sökum hlyti nitur að geyma vetniskjarna. Hann stakk því upp á að vetniskjarninn, sem vitað var að hefði atómtöluna 1, væri öreind. Þessa öreind kallaði hann róteind.

Tæknileg not[breyta | breyta frumkóða]

Róteindir geta verið til í mismunandi spunaástandi. Þessi eiginleiki er notaður í kjarnsegulhermunarrófgreiningu. Í KSH-rófgreiningu er efni sett í segulsvið til að mæla skermun róteindanna í kjarna þessa efnis. Þessi skermun kemur til vegna áhrifa frá rafeindunum í kringum kjarnann. Vísindamenn geta þá notað þessar upplýsingar til að greina sameindabyggingu sameindarinnar sem verið er að rannsaka. Oft er reyndar talað um KSH-rófgreiningu sem NMR-greiningu þar sem það er skammstöfun á ensku orðunum Nuclear Magnetic Resonance.