ПРОТОН

Протон - элементарная частица с единичным (в ед. e) положительным электрич. зарядом и спином 1/2 (в ед. ), ядро атома водорода. П. относится к классу адронов и входит в группу барионов; подчиняется статистике Ферми-Дирака. Масса покоя П. МэВ. Магн. момент П. , где эрг/Гс - ядерный магнетон. Согласно кварковой модели адронов, П. состоит из трех валентных кварков: двух u-кварков с электрич. зарядом +2/3 и одного d-кварка с электрич. зарядом -1/3. При столкновениях двух свободных протонов система в момент столкновения ведет себя как неустойчивое ядро, в к-ром один из П. может, испустив позитрон и нейтрино, превратиться в нейтрон. В итоге из двух П. получается ядро тяжелого изотопа водорода (дейтрон d): p+pd+e. Эта реакция имеет фундаментальное значение как источник энергии звезд (см. Ядерные реакции, Водородный цикл). П. явл. самым легким барионом, и его стабильность связывают с сохранением барионного заряда. Во всех излученных к настоящему времени процессах, в частности в ядерных реакциях, барионный заряд сохраняется. Однако в развиваемых в последнее время моделях великого объединения предсказываются взаимодействия, в к-рых барионный заряд не сохраняется. Такие взаимодействия могли бы вызывать распады свободного протона, напр., или , т.е. П. может быть нестабилен и иметь время жизни 1030-1032 лет. Предсказываемое время жизни П. на 20-22 порядка величины превышает возраст Вселенной (~ 1010 лет), и возможная нестабильность П. практически не отражается на св-вах окружающего нас вещества. Однако в спец. установках, расположенных глубоко под землей и содержащих сотни тонн вещества, эффекты распада протона могут быть наблюдаемы. Ожидается, что в 100 тоннах вещества может происходить 1 распад в год. (М.Ю. Хлопов)