Υποατομικά σωματίδια: ΟΡΙΣΜΟΣ και ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Εικόνα: Η βιβλιοθήκη γνώσης

Τα άτομα αποτελούν τη βασική δομική μονάδα του κόσμου μας. Όλη η ύλη είναι φτιαγμένη από άτομα και επομένως είναι σημαντικό να γνωρίζουμε, ακόμη και περίπου, τη δομή της. Το άτομο αποτελείται από τρία σωματίδια: ηλεκτρόνιο, πρωτόνιο και νετρόνιο και τώρα γνωρίζουμε ότι αυτά τα σωματίδια με τη σειρά τους αποτελούνται από άλλα, ακόμη μικρότερα. Αν και όλα ονομάζονται υποατομικά σωματίδια, σε αυτό το μάθημα από έναν επαγγελματία θα μελετήσουμε ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια και τα χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούν. Εάν θέλετε να μάθετε το ορισμός και χαρακτηριστικά των υποατομικών σωματιδίων, Συνεχίστε να διαβάζετε αυτό το μάθημα από έναν Δάσκαλο!

Κλασικά, από την κατασκευή των πρώτων ατομικών μοντέλων, έχει περιγραφεί ότι αυτά άτομααποτελούμενο από τρία σωματίδια: πρωτόνια, ηλεκτρόνια και νετρόνια. Χάρη σε μεταγενέστερες έρευνες της ατομικής φυσικής, ανακαλύφθηκε ότι εκτός από αυτά υπήρχαν και άλλα σωματίδια που αποτελούσαν άτομα. Επί του παρόντος είναι γνωστό για την ύπαρξη των ακόλουθων υποατομικά σωματίδια:

• Μπόσον
• Θετικόν ηλεκτρόνιο
• Ηλεκτρόνιο
• Πρωτόνιο
• Φέρμιο
• Neutrino
• Άδρον
• Νετρόνιο
• Λέπτον
• Κουάρκ
• μεσόνιο

Αυτό δεν σημαίνει ότι αυτά είναι τα μόνα υποατομικά σωματίδια που συνθέτουν το άτομο αφού, λόγω της κακής τους σταθερότητας, μεγέθους κ.λπ. Αυτά τα σωματίδια είναι πολύ δύσκολο να μελετηθούν και συνεπώς να ανακαλυφθούν. Τα επόμενα χρόνια, άλλα σωματίδια μπορούν να προστεθούν σε αυτόν τον κατάλογο και αναμφίβολα οι γνώσεις που έχουμε επί του παρόντος για αυτά θα βελτιωθούν.

Δεδομένου ότι λίγα είναι γνωστά για τα νέα υποατομικά σωματίδια, στις επόμενες ενότητες θα μελετήσουμε μόνο τα χαρακτηριστικά του κλασικά υποατομικά σωματίδια: πρωτόνιο, ηλεκτρόνιο και νετρόνιο.

Εικόνα: SlidePlayer

Το νετρόνιο είναι ένα σωματίδιο που, όπως το πρωτόνιο, βρίσκεται στον πυρήνα των ατόμων. Τα κύρια χαρακτηριστικά του νετρονίου είναι:

• Το νετρόνιο, που ζει μέχρι το όνομά του, έχει ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο (0 Γ)
• Το νετρόνιο βρίσκεται στον πυρήνα όλων των ατόμων εκτός από το πρωτόνιο (άτομο που αποτελείται μόνο από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο). Το σύνολο των πρωτονίων και των νετρονίων, που σχηματίζουν τον πυρήνα των ατόμων, ονομάζεται νουκλεόνια.
• Σε αντίθεση με το πρωτόνιο, το νετρόνιο είναι ένα σωματίδιο πολύ ασταθές, με χρόνο ημιζωής περίπου 14,7 λεπτά (879,4 ± 0,6 s).
• Το νετρόνιο έχει ένα μάζα που μοιάζει με πρωτόνιο y είναι 1,67272729 × 10⁻²⁷ κιλό. Μαζί με το πρωτόνιο σχηματίζουν έναν πυρήνα που, σε σύγκριση με τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω του, είναι πολύ βαρύς.
• Τα νετρόνια, όπως τα πρωτόνια, αποτελούνται από τρία κουάρκ, έτσι περιλαμβάνονται στους βαρυώνους
• Τα νετρόνια έχουν επίσης περιστροφή 1/2,, έτσι θεωρούνται φερμιόνια (σωματίδια μισού ακέραιου σπιν).

Ηλεκτρόνια, τα οποία μπορούν να αναπαρασταθούν ως e^-, είναι σωματίδια που μπορεί να βρεθεί σε ελεύθερη μορφή ή ως μέρος ενός ατόμου, σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα που σχηματίζεται από νετρόνια και πρωτόνια. Τα κύρια χαρακτηριστικά των ηλεκτρονίων είναι:

• Το ηλεκτρόνιο έχει ένα φορτίο ίσο με αυτό των πρωτονίων, αλλά με αντίθετο σύμβολο, δηλαδή, .61,6 × 10⁻¹⁹ ΝΤΟ.
• Το ηλεκτρόνιο βρίσκεται στην κρούστα του ατόμου, περιστρέφεται ή περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα, αλλά μπορεί επίσης να απομονωθεί.
• Το ηλεκτρόνιο είναι ένα σταθερό σωματίδιο με χρόνο ημιζωής περίπου 4,6 × 10²⁶ χρόνια.
• Αυτό το σωματίδιο είναι πολύ μικρό Σε σύγκριση με τα προηγούμενα, έχει μάζα 9.10938291 × 10⁻³¹ kg, που το καθιστά περίπου 1836 φορές λιγότερο βαρύ από το πρωτόνιο.
• Σε αντίθεση με τα προηγούμενα, το ηλεκτρόνιο είναι ένα στοιχειακό σωματίδιο Από σήμερα δεν έχει αποδειχθεί ότι αποτελείται από μικρότερα. Στην πραγματικότητα, το ηλεκτρόνιο ανήκει στην ομάδα των λεπτονίων, τα οποία πιστεύεται ότι είναι τα πραγματικά στοιχειώδη σωματίδια.
• Τα ηλεκτρόνια έχουν περιστροφή ± 1/2 ħ, έτσι επίσης θεωρούνται φερμιόνια (ημι-ακέραια σωματίδια περιστροφής).

Εικόνα: SlideShare

Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Υποατομικά σωματίδια: ορισμός και χαρακτηριστικά, σας συνιστούμε να εισαγάγετε την κατηγορία μας Το άτομο.