Le proton est une des particules qui constitue l’atome. Quand a t-il été découvert ? Quelle est sa composition, quelles sont ses propriétés ?

[stextbox id=”info”]Histoire et recherches autour du proton[/stextbox]

Avec le neutron (voir notre article : Qu’est ce qu’un neutron ?), le proton est l’une des particules qui composent le noyau atomique (voir : Qu’est ce qu’un atome?).

Le nom « proton » vient du grec « protos » signifiant « premier », simplement parce que le proton a été l’une des premières particules a avoir été identifiée.

Le proton est découvert en 1913 par Ernest Rutherford. A ce moment, le proton apparaît comme la particule fondamentale de la matière avec l’électron (le neutron ne sera découvert que plus tard, en 1932).

[stextbox id=”info”]Propriétés et composition du proton[/stextbox]

Contrairement au neutron, électriquement neutre, le proton possède une charge électrique positive. Cette charge est appelée charge élémentaire, puisqu’on ne connaît pas de particules (hormis les quarks) ayant une charge électrique plus petite.

Le proton pèse moins d’un milliardième de gramme ! Dans un atome, les protons sont aussi nombreux que les électrons (ces derniers étant chargés négativement, la charge électrique totale de l’atome est nulle).

Le proton est lui-même composé de trois particules: deux quarks « up » (généralement appelé « u » sur les schémas) et un quark « down » (particule « d »). Comme pour le neutron, ces quarks qui composent le proton sont reliées entre elles par des « gluons » (des bosons de charges électriques nulles).

C’est le nombre de protons dans un atome qui détermine les propriétés chimiques de cet atome, et donc l’élément chimique de l’atome (hydrogène, carbone, oxygène, azote… par exemple).

Selon un principe élémentaire de l’électricité, les particules de charges électriques opposées s’attirent, et les particules de même charge se repoussent. Ainsi, au sein du noyau atomique, tous les protons se repoussent mutuellement en raison de leur charge positive.

[stextbox id=”info”]Utilisation du proton à des fins scientifiques[/stextbox]

Comme le neutron, le proton est utilisé dans le domaine médical pour détruire les cellules cancéreuses en les irradiant : c’est la protonthérapie. On focalise un faisceau de protons vers les lésions, ce qui permet de brûler les cellules malignes et de réduire considérablement les risques de reconstitution de la tumeur après irradiation, comme c’est parfois le cas avec les techniques « traditionnelles » d’irradiation.

Les protons, tout comme les neutrons, sont des nucléons. Entre ces nucléons s’exerce la force nucléaire, qui permet la liaison entre les protons et les neutrons au sein du noyau atomique. Les nucléons, et donc le noyau atomique, peuvent être l’objet de réactions nucléaires (fusion, fission…). Ces réactions nucléaires libèrent de l’énergie, employée aujourd’hui dans les centrales nucléaires, par exemple.