Cząstki subatomowe, które powinieneś wiedzieć

The atom jest najmniejsza cząstka materii niż nie można podzielić za pomocą środków chemicznych, ale atomy składają się z mniejszych kawałków, zwanych cząsteczkami subatomowymi. Jeszcze bardziej rozkładając cząsteczki subatomowe składają się z cząstek elementarnych. Oto spojrzenie na trzy główne cząstki subatomowe w atomie, ich ładunki elektryczne, masy i właściwości. Stamtąd dowiedz się o niektórych kluczowych elementarnych cząsteczkach.

Trzeci główny rodzaj cząstek subatomowych w atomie jest elektronem. Elektrony są znacznie mniejsze niż protony lub neutrony i zazwyczaj krążą wokół jądra atomowego w stosunkowo dużej odległości od swojego rdzenia. Z punktu widzenia wielkości elektronu proton jest 1863 razy masywniejszy. Ponieważ masa elektronów jest tak niska, tylko protony i neutrony są brane pod uwagę przy obliczaniu liczby masowej atomu.

Opłata netto: -1

Masa spoczynkowa: 9.10938356 × 10⁻³¹ kg

Ponieważ elektron i proton mają przeciwne ładunki, przyciągają się do siebie. Ważne jest również, aby zauważyć, że ładunek elektronu i protonu, podczas gdy przeciwnie, są równe pod względem wielkości. Obojętny atom ma taką samą liczbę protonów i elektronów.

Ponieważ elektrony krążą wokół jąder atomowych, są to cząstki subatomowe, które wpływają na reakcje chemiczne. Utrata elektronów może prowadzić do powstawania dodatnio naładowanych gatunków zwanych kationami. Pozyskiwanie elektronów może dać ujemne gatunki zwane anionami. Chemia jest zasadniczo badaniem transferu elektronów między atomami i cząsteczkami.

Cząstki subatomowe można sklasyfikować jako cząstki złożone lub cząstki elementarne. Cząstki kompozytowe składają się z mniejszych cząstek. Cząstek elementarnych nie można podzielić na mniejsze jednostki.

Standardowy model fizyki obejmuje co najmniej:

• 6 smaków kwarków: góra, dół, góra, dół, dziwne, ładunek
• 6 rodzajów leptonów: elektron, mion, tau, neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino tau
• Bozony o rozmiarze 12, w tym foton, 3 bozony W i Z oraz 8 gluonów
• bozon Higgsa

Istnieją inne proponowane cząstki elementarne, w tym grawiton i monopol magnetyczny.

Tak więc elektron jest cząstką subatomową, cząstką elementarną i rodzajem leptonu. Proton jest subatomową cząsteczką złożoną z dwóch kwarków górnych i jednego kwarku dolnego. Neutron jest subatomową cząsteczką kompozytową składającą się z dwóch kwarków dolnych i jednego kwarku górnego.

Cząstki kompozytowe można również podzielić na grupy. Na przykład hadron jest złożoną cząsteczką złożoną z kwarków, które są trzymane razem przez silną siłę w bardzo podobny sposób, w jaki protony i neutrony łączą się, tworząc jądra atomowe.

Istnieją dwie główne rodziny hadronów: bariony i mezony. Baryony składają się z trzech kwarków. Mezony składają się z jednego kwarka i jednego antykwarku. Ponadto istnieją egzotyczne hadrony, egzotyczne mezony i egzotyczne baryony, które nie pasują do zwykłych definicji cząstek.

Protony i neutrony to dwa rodzaje barionów, a zatem dwa różne hadrony. Piony są przykładami mezonów. Chociaż protony są stabilnymi cząsteczkami, neutrony są stabilne tylko wtedy, gdy są związane w jądrach atomowych (okres półtrwania około 611 sekund). Inne hadrony są niestabilne.

Jeszcze więcej cząstek jest przewidywanych przez supersymetryczne teorie fizyki. Przykłady obejmują neutrina, które są superpartnerami neutralnych bozonów, i śpiochy, które są superpartnerami leptonów.

Są też cząsteczki antymaterii odpowiadający cząsteczkom materii. Na przykład, pozyton jest cząstką elementarną, która jest odpowiednikiem elektronu. Podobnie jak elektron ma spin 1/2 i identyczną masę, ale ma ładunek elektryczny +1.