Muitos avanços científicos, como o Experimento de Rutherford folha de ouro , envolveu a observação prótons acelerados . Os prótons têm uma carga elétrica atômica de um , o que significa que ele carrega a mesma magnitude de carga de um elétron, mas é positivo. Devido à sua carga elétrica uniforme, prótons pode ser acelerado e conduzido com o eletromagnetismo . Isto pode ser realizado dirigindo um feixe de protões para uma carga negativa , mas em aceleradores de partículas da corrente de protões é frequentemente mais controlada pela magnitude e orientação de um campo magnético .
Neutrões Scattering
Apesar de ter quase igual massa como prótons , nêutrons não possuem carga elétrica ( daí o seu nome "neutro" ) . Como resultado , neutrões não pode ser manipulado por campos electromagnéticos para experiências científicas . Em vez disso, colisões de partículas que envolvam neutrões são instigados pela criação de uma " banda larga " de nêutrons. Isso é feito por colidir uma partícula energética com uma fonte de nêutrons , normalmente um núcleo atômico . Isso irá produzir um fluxo de nêutrons com uma vasta gama de energias, mas interações subsequentes por nêutrons são analisados focalizando nêutrons com energia pré-determinada.
Encadernação prótons e nêutrons
Dentro de um núcleo atômico , prótons e nêutrons são limitados a um intervalo estatisticamente normal de movimento para que o átomo estável. Enquanto as forças eletromagnéticas relativamente poderosos fazê-lo parecer um contra-senso que os prótons podem ser mantidos juntos em íntimo contato, ou que os nêutrons seria obrigado a prótons , o núcleo se mantém estável por causa da força nuclear forte . A força nuclear forte domina os prótons afastar uns dos outros e também mantém os nêutrons dentro do núcleo . Sem estar ligado um núcleo atômico pela força nuclear forte, na verdade , porque nêutrons instáveis e sofrem discriminação radioativo chamado decaimento beta.
Entropia e Átomos em Movimento
Além ao seu movimento como partículas isoladas ou núcleos atômicos , prótons e nêutrons adquirir velocidade como componentes dos átomos em movimento. Quando um átomo está em movimento , o núcleo representa mais de 99 perecent da energia cinética do átomo , porque é o depósito da massa do átomo. Contudo , estas interacções são conduzidos através da conversão da energia potencial em energia cinética . O movimento dos átomos é responsável por entropia , que é a medida da desordem em termodinâmica . Alta entropia , ou átomos que estão animado para movimento rápido , é experimentada como calor.