Róteind

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu

Róteind er öreind með rafhleðslu upp á eina jákvæða einingu (1,602 × 10^-19 Coulomb) og massa upp á 939,6 MeV/c² (1,6726 × 10^-27 kg, eða um 1836 sinnum massi rafeindar). Spuni hennar er ½. Róteind hefur verið mæld sem stöðug, þar sem lægra mark helmingunartíma hennar er um 10³⁵ ár, þó að nokkrar kenningar benda til að róteind gæti hrörnað.

Kjarni algengustu samsætu vetnisfrumeindarinnar samanstendur af einni róteind. Kjarnar annarra frumeinda eru samsettir úr róteindum og nifteindum sem að haldið er saman af sterka kjarnakraftinum. Fjöldi róteinda í kjarnanum ákvarðar efnafræðilega eiginleika frumeindarinnar og hvaða frumefni það er.

[breyta] Almennir eiginleikar

Róteindir eru flokkaðar sem þungeindir og eru samsettar úr tveimur upp kvörkum og einum niður kvark, sem að er líka haldið saman af sterka kjarnakraftinum, og miðlað af límeindum. Jafngildi róteindar í andefni er andróteindin, sem að hefur sömu, en neikvæða, rafhleðslu.

Sökum þess að rafsegulkrafturinn er mörgum stærðargráðum sterkari en þyngdaraflið, verður hleðsla róteindarinnar að vera sú sama og gagnstæð hleðslu rafeindarinnar. Að öðrum kosti myndi nettófráhrinding, sökum of mikillar jákvæddar eða neikvæddar hleðslu, valda sjáanlegri útþenslu á alheiminum og á öllu efni sem að haldið er saman með þyngdarafli (plánetur, stjörnur, og svo framvegis).

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

[breyta] Uppgötvun

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

[breyta] Tæknileg not

Róteindir geta verið til í mismunandi spunaástandi. Þessi eiginleiki er notaður í kjarnsegulhermunarrófgreiningu. Í KSH rófgreiningu er efni sett í segulsvið til að mæla skermum róteindanna í kjarna þessa efnis. Þessi skermun kemur til vegna áhrifa frá rafeindunum í kringum kjarnann. Vísindamenn geta þá notað þessar upplýsingar til að fá 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.