protone  Fis. Particella elementare stabile di carica elettrica positiva che costituisce il nucleo dell'atomo di idrogeno. � Catena protone-protone, catena di reazioni nucleari all'interno delle stelle. (In tale processo, un urto ad altissima energia tra due protoni può produrre un nucleo di deuterio con l'emissione di un elettrone e un neutrino. Il nucleo di deuterio interagendo a sua volta con un protone produce per fusione un nucleo di ³He; l'urto di due nuclei di ³He produce un nucleo di 4He piω due protoni: questa catena di reazioni, suggerita da Bethe, costituisce assieme al ciclo del carbonio [o ciclo di Bethe] la principale sorgente di energia del Sole e delle altre stelle.)

u Fisica

Il  protone è, con il neutrone, una particella che fa parte di tutti i nuclei atomici; è caratterizzato, oltre che da una carica elettrica positiva uguale in valore assoluto a quella dell'elettrone, da una massa leggermente inferiore a quella del neutrone (1,0081 unità di massa atomiche, cioè 938,7 MeV), da uno spin semintero (1/2 h) e da un momento magnetico positivo (pari a 2,7927 magnetoni nucleari). Protoni liberi di elevata energia cinetica si ottengono sia ionizzando per urto atomi di idrogeno sia come prodotti di reazioni nucleari; già nel 1919, Rutherford produsse protoni dotati di elevata velocità bombardando atomi di azoto con particelle a, ma il meccanismo di questo processo di disintegrazione nucleare fu per la prima volta osservato da Blackett, nel 1925, utilizzando una camera a espansione. I protoni possono a loro volta essere utilizzati per produrre, per urto, trasmutazioni e disintegrazioni di altri elementi. In base alle teorie più recenti sulle particelle elementari il protone potrebbe essere instabile e decadere con un periodo di dimezzamento di 10³Ί anni, tempo di gran lunga superiore all'età dell'universo. Questo spiega perchè nessuno finora ha mai osservato il decadimento di questa particella, ammesso che ciò sia possibile. Il protone potrebbe decadere dando origine a un positrone e un pione neutro; quest'ultimo decadrebbe a sua volta in coppie di pioni, che a loro volta darebbero origine a coppie elettrone-positrone. Perchè si verifichi il decadimento sarebbe, inoltre, necessaria la presenza di una particella mediatrice con una massa enorme.

Gli esperimenti in corso partono dalla considerazione che se il protone ha un periodo di dimezzamento di 10³Ί anni, in una massa contenente 10³Ί protoni si dovrebbe verificare mediamente un decadimento all'anno. Una massa del genere corrisponde a circa 1.000 t di materia. Sono state perciò costruite enormi vasche contenenti migliaia di tonnellate d'acqua, circondate da rilevatori di radioattività. Per evitare il rischio di radiazioni spurie, dovute al fondo di radiazione cosmica e alla radioattività ambientale, gli esperimenti vengono condotti in gallerie scavate sotto la montagna, come il traforo del Monte Bianco, le gallerie del Gran Sasso e del Frιjus.

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