სუბატომიური ნაწილაკები: განმარტება და მახასიათებლები

სურათი: ცოდნის ბიბლიოთეკა

ატომები ქმნიან ძირითად სტრუქტურულ ერთეულს ჩვენი სამყაროს. ყველა მატერია დამზადებულია ატომებისაგან და ამიტომ აუცილებელია, რომ ვიცოდეთ, თუნდაც უხეშად, მისი სტრუქტურა. ატომი შედგება სამი ნაწილაკისგან: ელექტრონი, პროტონი და ნეიტრონი და დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ეს ნაწილაკები, თავის მხრივ, სხვებისგან, კიდევ უფრო მცირე ზომისგან შედგება. მიუხედავად იმისა, რომ მათ ყველა სუბატომურ ნაწილაკებს უწოდებენ, პროფესორის ამ გაკვეთილზე შევისწავლით ელექტრონებს, პროტონებსა და ნეიტრონებს და მათ განმასხვავებელ მახასიათებლებს. თუ გსურთ იცოდეთ სუბატომური ნაწილაკების განმარტება და მახასიათებლები, გააგრძელეთ ამ გაკვეთილის კითხვა მასწავლებლისგან!

კლასიკურად, პირველი ატომური მოდელების შექმნის შემდეგ, აღწერილია, რომ ეს ატომებიშედგება სამი ნაწილაკისგან: პროტონები, ელექტრონები და ნეიტრონები. ატომური ფიზიკის მოგვიანებით ჩატარებული გამოკვლევების წყალობით, გაირკვა, რომ გარდა ამისა, აქ იყო სხვა ნაწილაკებიც, რომლებიც ატომებს ქმნიან. ამჟამად ცნობილია შემდეგის არსებობის შესახებ სუბატომური ნაწილაკები:

• ბოზონი
• პოზიტრონი
• ელექტრონი
• პროტონი
• ფერმიონი
• ნეიტრინო
• ადრონი
• ნეიტრონი
• ლეპტონი
• კვარკი
• მესონი

ეს არ ნიშნავს, რომ ეს ერთადერთი სუბატომიური ნაწილაკია, რომელიც ატომს ქმნის, რადგან მათი ცუდი სტაბილურობა, ზომა და ა.შ. ამ ნაწილაკების შესწავლა და მათი აღმოჩენა ძალიან რთულია. უახლოეს წლებში ამ ჩამონათვალს სხვა ნაწილაკების დამატებაც შეუძლია და, უდავოდ, გაუმჯობესდება ცოდნა, რომელიც ამჟამად გვაქვს მათ შესახებ.

ვინაიდან ახალი სუბატომური ნაწილაკების შესახებ ცოტა რამ არის ცნობილი, შემდეგ განყოფილებებში ჩვენ მხოლოდ შეისწავლით მახასიათებლებს კლასიკური სუბატომური ნაწილაკები: პროტონი, ელექტრონი და ნეიტრონი.

სურათი: SlidePlayer

ნეიტრონი არის ნაწილაკი, რომელიც პროტონის მსგავსად გვხვდება ატომების ბირთვში. ნეიტრონის ძირითადი მახასიათებლებია:

• ნეიტრონი, რომელიც მის სახელს შეესაბამება, აქვს ნეიტრალური ელექტრო მუხტი (0 გ)
• ნეიტრონი გვხვდება ბირთვში პროტოუმის გარდა ყველა ატომი (ატომი მხოლოდ ერთი პროტონისა და ერთი ელექტრონისგან შედგება). პროტონებისა და ნეიტრონების ერთობლიობას, რომლებიც ატომების ბირთვს ქმნიან, ნუკლეონები ეწოდება.
• პროტონისგან განსხვავებით, ნეიტრონი ნაწილაკია ძალიან არასტაბილური, ნახევარგამოყოფის პერიოდი დაახლოებით 14,7 წუთია (879,4 ± 0,6 წმ).
• ნეიტრონს აქვს ა პროტონის მსგავსი მასა y არის 1.67492729 × 10⁻²⁷ კგ. პროტონთან ერთად ისინი ქმნიან ბირთვს, რომელიც ელექტრონებთან შედარებით, რომლებიც მის გარშემო ბრუნავს, ძალიან მძიმეა.
• ნეიტრონები, ისევე როგორც პროტონები, შედგება სამი კვარკი, ამიტომ ისინი შედიან ბარიონებში.
• ნეიტრონებს აქვთ 1/2 ħ დატრიალება, ამიტომ ისინი განიხილება ფერმიონებად (ნახევრად მთელი დატრიალების ნაწილაკები).

ელექტრონები, რომლებიც შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ე^-, არის ნაწილაკები, რომლებიც გვხვდება თავისუფალი ფორმით ან ატომის ნაწილად, ორბიტაზე ნეიტრონების და პროტონების მიერ წარმოქმნილი ბირთვის გარშემო. ელექტრონების ძირითადი მახასიათებლებია:

• ელექტრონს აქვს ა მუხტი ტოლია პროტონისა, მაგრამ საპირისპირო ნიშნით, ეს არის −1.6 10⁻¹⁹ გ.
• ელექტრონი ნაპოვნია ქერქში ატომის, ბრუნავს ან ბირთვის გარშემო ბრუნავს, მაგრამ ის შეიძლება იზოლირებული იყოს.
• ელექტრონი არის a სტაბილური ნაწილაკი ნახევარგამოყოფის პერიოდი დაახლოებით 4.6 × 10²⁶ წლები
• ეს ნაწილაკი არის ძალიან პატარა ადრინდელთან შედარებით მას აქვს 9.10938291 × 10 მასა⁻³¹ კგ, რაც მას პროტონზე დაახლოებით 1836 ჯერ ნაკლებად ამძიმებს.
• წინათაგან განსხვავებით, ელექტრონი არის a ელემენტარული ნაწილაკი მას შემდეგ, რაც დღემდე არ არის ნაჩვენები, რომ იგი შედგება მცირე ზომისგან. სინამდვილეში, ელექტრონი ეკუთვნის ლეპტონების ჯგუფს, რომლებიც ითვლება ნამდვილ ელემენტარულ ნაწილაკებად.
• ელექტრონებს აქვთ დატრიალება ± 1/2 ħ, ასევე განიხილება ფერმიონებად (ნახევრად მთელი spin ნაწილაკები).

სურათი: SlideShare

თუ გსურთ წაიკითხოთ სხვა მსგავსი სტატიები სუბატომიური ნაწილაკები: განმარტება და მახასიათებლებიგირჩევთ შეიყვანოთ ჩვენი კატეგორია ატომი.