Se trata de una partícula subatómica con carga eléctrica positiva que, junto a los neutrones, forma el núcleo de los átomos. El número atómico del protón determina las propiedades químicas de dicho átomo. Los protones y los neutrones, tienen casi la misma masa. La diferencia principal entre un protón y neutrón radica en su carga eléctrica, ya que el protón tiene carga positiva, mientras que el neutrón no posee carga, por lo que el protón es afectado por fuerzas eléctricas, mientras que el neutrón no lo es.
Los protones fueron identificados y caracterizados por los años de 1920, pero se aprendió de su tamaño y masa hasta 1954, y se supo de su composición hasta los años 60 y 70.
¿De qué está compuesto un protón?
Es muy común escuchar que los protones se componen de tres quarks, pero esto es una pequeña mentira para simplificar la estructura del protón, ya que en realidad se compone de millones y millones de quarks, antiquarks y gluones, concepto que se tiene que tener en cuenta cuando se trabaja en aceleradores de partículas como el Gran colisionador de hadrones.
La descripción más común implica la unión de los tres quarks por medio de los gluones, que es el bosón que provoca la gran fuerza entre las partículas, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.
El tamaño de un protón
El protón es extremadamente pequeño. Haciendo una analogía: si un átomo de hidrógeno se aumentara de tamaño al de tu dormitorio, el protón sería del tamaño de una partícula de polvo que apenas alcanzas a ver, es decir, el diámetro de un protón es 100 000 veces más pequeño que el diámetro de un átomo de hidrógeno.
El diámetro del Sol es sólo 3000 veces menor que la distancia que se recorre a través del sistema solar, así que en realidad un átomo de hidrógeno está más vacío que el mismo sistema solar.
Estructura interna de los protones
El interior de un protón se puede describir como puro caos. Millones y millones de quarks, antiquarks y gluones se mueven a casi la velocidad de la luz dentro de un protón, por lo que es imposible describir su estructura interna en palabras simples, porque está completamente desorganizado.
Los cálculos de masa y organización son ahora calculados usando supercomputadoras son incluso controversiales, debido a la complejidad que presentan.
Los protones son uno de los conceptos que aprendemos desde la física elemental, pero poco nos dicen acerca de su composición o de su comportamiento. Un protón define el número atómico de un elemento y cada elemento tiene su propio número atómico, por lo que todos los elementos tienen una cantidad única de protones.