Ποια είναι τα μικρότερα σωματίδια ενός στοιχείου;

Ένα στοιχείο είναι μια ουσία που αποτελείται εντελώς από ένα άτομο. Έτσι, ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων είναι ουσιαστικά μια λίστα με όλους τους γνωστούς τύπους ατόμων. Ωστόσο, το ίδιο το άτομο δεν είναι το μικρότερο γνωστό σωματίδιο, αλλά αντ 'αυτού κάθε άτομο αποτελείται από τρία επιμέρους μέρη: ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια. Επιπλέον, τα ίδια τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται από ακόμη μικρότερα μέρη που ονομάζονται κουάρκ.

Τα ηλεκτρόνια είναι θεμελιώδη σωματίδια, πράγμα που σημαίνει ότι κανένα σωματίδιο δεν είναι γνωστό ότι αποτελεί ένα ηλεκτρόνιο. Τα ηλεκτρόνια είναι αυτά που δίνουν σε ένα άτομο ένα στοιχείο το φορτίο του. μπορείτε να αλλάξετε τον αριθμό των ηλεκτρονίων για να το κάνετε μια θετικά ή αρνητικά φορτισμένη έκδοση του ίδιου ατόμου. Ένα άτομο με ουδέτερη φόρτιση θα έχει την ίδια ποσότητα ηλεκτρονίων με τα πρωτόνια. Τα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε τροχιακά, τα οποία περιβάλλουν τον πυρήνα των ατόμων, και σε αυτά τα τροχιακά τα ηλεκτρόνια μπορούν να συνδεθούν με άλλα άτομα για να σχηματίσουν ενώσεις.

Τα πρωτόνια είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό του ατόμου ενός στοιχείου. ο αριθμός των πρωτονίων είναι αυτό που δίνει στο άτομο τη μάζα του (τα ηλεκτρόνια έχουν αμελητέα ποσότητα μάζας σε σύγκριση με τα πρωτόνια). Έτσι, τα στοιχεία ταξινομούνται με βάση τον αριθμό των πρωτονίων που έχουν τα άτομα και οργανώνονται με τέτοιο τρόπο στον περιοδικό πίνακα (π.χ. ένα άτομο υδρογόνου έχει ένα πρωτόνιο, ένα άτομο άνθρακα έχει έξι κ.λπ.). Τα πρωτόνια βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου.

Τα νετρόνια είναι τόσο ογκώδη όσο τα πρωτόνια και βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου παράλληλα με τα πρωτόνια. Ενώ τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο και τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο, τα νετρόνια δεν έχουν φορτίο. Η αλλαγή του αριθμού των ηλεκτρονίων δεν αλλάζει το ίδιο το στοιχείο, αλλάζοντας την ποσότητα των νετρονίων διατηρεί σχετικά τον ίδιο τύπο στοιχείου, αλλά δημιουργεί ένα ισότοπο. Τα ισότοπα μπορεί να είναι ασταθή και όταν αποσυντίθενται, απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας.

Τα ηλεκτρόνια είναι θεμελιώδη σωματίδια. Ωστόσο, τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται από ένα διαφορετικό σύνολο θεμελιωδών σωματιδίων γνωστών ως κουάρκ. Ανακαλύφθηκαν το 1961, τα κουάρκ είναι τα μικρότερα γνωστά σωματίδια στη φυσική και υπάρχουν έξι τύποι (πάνω, κάτω, γοητεία, παράξενα, κάτω και πάνω). Τρία κουάρκ συνδυάζονται για να σχηματίσουν βαρυόνια, τα οποία περιλαμβάνουν πρωτόνια και νετρόνια. Ένα κουάρκ μπορεί επίσης να συνδυαστεί σε ένα ζευγάρι με ένα antiquark για να σχηματίσει ένα μεσόνιο, αλλά αυτός ο τύπος ύλης είναι εξαιρετικά ασταθής και διαρκεί μόνο ένα κλάσμα ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου.