Částice, které jsou menší než atom

Atomy představují nejmenší částice hmoty s konstantními vlastnostmi a jsou označovány jako základní jednotka hmoty. Vědci však zjistili, že atomy nejsou nejmenší částice v přírodě. Přes jejich nepatrnou velikost existuje řada mnohem menších částic, známých jako subatomární částice. Ve skutečnosti jsou to tyto subatomární částice, které tvoří stavební kameny našeho světa, jako jsou protony, neutrony, elektrony a kvarky, nebo jej ničí, jako jsou alfa a beta částice.

Proton objevil Earnest Rutherford v roce 1919. Tato subatomární částice se nachází v jádrech atomů. Hmotnost částice se rovná přibližně jedné atomové hmotnosti a spolu s neutrony atomu tvoří většinu celkové hmotnosti atomu. Protony mají kladný náboj. Atomy každého prvku mají stanovený počet protonů, které představují atomové číslo prvků.

Neutron byl objeven Jamesem Chadwickem v roce 1932. Tato subatomární částice se nachází v jádrech atomů. Hmotnost částice se rovná přibližně jedné atomové hmotnosti a spolu s protony atomu tvoří většinu celkové hmotnosti atomu. Neutrony nemají elektrický náboj. Počet neutronů se může u atomů daného prvku lišit, přičemž každá variace se nazývá izotop.

Elektron byl první subatomární částice, kterou bylo možné identifikovat, kterou objevil sir John Joseph Thomson v roce 1897. Elektrony obíhají kolem jádra atomu v tzv. Elektronovém mraku. Hmotnost částice je malá, přibližně 1 840krát menší než protony a neutrony. Subatomová částice má záporný náboj. Elektrony jsou primárně zodpovědné za chemické interakce. Elektrony na vnější oběžné dráze jsou ztraceny, získány nebo sdíleny s jinými atomy a vytvářejí chemické vazby.

Alfa částice představují jádra atomů helia, složená ze dvou protonů a dvou neutronů. Tyto subatomární částice jsou produkovány radioaktivním rozpadem alfa ve velkých, nestabilních atomech. Tyto částice mají relativně nízkou energii a nejsou schopny proniknout velmi hluboko do jiných materiálů. Kvůli své velikosti však mohou být částice alfa extrémně destruktivní pro lidské buňky, se kterými se jim podaří přijít do styku.

Beta částice představují volné elektrony nebo pozitrony. Pozitrony mají stejnou hmotnost jako elektrony, ale mají kladný náboj. Beta částice jsou produkovány radioaktivním beta rozpadem. Mají relativně vysokou energii a pohybují se vysokou rychlostí. Kvůli těmto vlastnostem jsou částice beta schopny proniknout do materiálů přibližně stokrát hlouběji než částice alfa.

Kvarky představují nejmenší známé subatomární částice. Tyto stavební kameny hmoty jsou považovány za nové elementární částice, které nahrazují protony, neutrony a elektrony jako základní částice vesmíru. Existuje šest typů, které se nazývají příchutě kvarků: nahoru, dolů, kouzlo, podivné, horní a dolní. Kvarky dále přicházejí ve třech barvách, které představují jejich sílu: červená, modrá a zelená. Kvarky nahoru a dolů jsou nejčastější a nejméně masivní. Protony se skládají z jednoho dolního a dvou kvarku nahoru, zatímco neutrony se skládají z jednoho dolního a dvou kvarku nahoru.