Кои са най-малките частици на елемент?

Елементът е вещество, изцяло изградено от един атом. По този начин периодичната таблица на елементите на практика представлява списък на всички известни видове атоми. Самият атом обаче не е най-малката известна частица, но вместо това всеки атом се състои от три отделни части: електрони, протони и неутрони. Освен това самите протони и неутрони са съставени от още по-малки части, наречени кварки.

Електроните са основни частици, което означава, че не е известно нито една частица да изгражда електрон. Електроните са това, което дава на атом на елемент заряд; можете да промените броя на електроните, за да го направите положително или отрицателно заредена версия на същия атом. Неутрално зареденият атом ще има същото количество електрони като протоните. Електроните съществуват в орбитали, които обграждат ядрото на атомите и именно в тези орбитали електроните могат да се свържат с други атоми, за да образуват съединения.

Протоните са определящата характеристика на атома на даден елемент; броят на протоните е това, което дава масата на атома (електроните имат незначително количество маса в сравнение с протоните). По този начин елементите са класифицирани по броя на протоните, които имат атомите му, и са организирани по такъв начин в периодичната таблица (например водородният атом има един протон, въглеродният атом има шест и т.н.). Протоните се намират в ядрото на атома.

Неутроните са почти толкова масивни, колкото протоните, и се намират в ядрото на атома заедно с протоните. Докато протоните имат положителен заряд, а електроните имат отрицателен заряд, неутроните нямат заряд. До голяма степен как промяната на броя на електроните не променя самия елемент, промяната на количеството неутрони запазва относително същия тип елемент, но създава изотоп. Изотопите могат да бъдат нестабилни и когато се разпадат, те отделят енергия под формата на радиация.

Електроните са основни частици; протоните и неутроните обаче са изградени от различен набор от основни частици, известни като кварки. Открити през 1961 г., кварките са най-малките известни частици във физиката и има шест вида (нагоре, надолу, чар, странни, отдолу и отгоре). Три кварка се комбинират заедно, за да образуват бариони, които включват протони и неутрони. Кваркът също може да се комбинира в двойка с антикварк, за да образува мезон, но този вид материя е изключително нестабилна и трае само частица от милисекундата.