Los átomos representan las piezas más pequeñas de materia con propiedades constantes y se conocen como la unidad básica de materia. Sin embargo, los científicos han descubierto que los átomos no son las partículas más pequeñas de la naturaleza. A pesar de su minúsculo tamaño, existen varias partículas mucho más pequeñas, conocidas como partículas subatómicas. En realidad, son estas partículas subatómicas las que forman los componentes básicos de nuestro mundo, como los protones, neutrones, electrones y quarks, o lo destruyen, como las partículas alfa y beta.
Protones
El protón fue descubierto por Earnest Rutherford en 1919. Esta partícula subatómica se encuentra en los núcleos de los átomos. La masa de la partícula es igual a aproximadamente una masa atómica y, junto con los neutrones del átomo, representa la mayor parte de la masa total de un átomo. Los protones tienen carga positiva. Los átomos de cada elemento tienen un número determinado de protones, que representan el número atómico de los elementos.
Neutrones
El neutrón fue descubierto por James Chadwick en 1932. Esta partícula subatómica se encuentra en los núcleos de los átomos. La masa de la partícula es igual a aproximadamente una masa atómica y, junto con los protones del átomo, representa la mayor parte de la masa total del átomo. Los neutrones no tienen carga eléctrica. El número de neutrones puede variar para los átomos de un elemento dado, y cada variación se denomina isótopo.
Electrones
El electrón fue la primera partícula subatómica en ser identificada, descubierta por Sir John Joseph Thomson en 1897. Los electrones orbitan alrededor del núcleo de un átomo en lo que se conoce como una nube de electrones. La masa de la partícula es diminuta, aproximadamente 1.840 veces más pequeña que los protones y neutrones. La partícula subatómica tiene carga negativa. Los electrones son los principales responsables de las interacciones químicas. Los electrones en la órbita exterior se pierden, se ganan o se comparten con otros átomos, formando enlaces químicos.
Partículas Alfa
Las partículas alfa representan los núcleos de los átomos de helio, compuestos por dos protones y dos neutrones. Estas partículas subatómicas se producen por desintegración alfa radiactiva en átomos grandes e inestables. Estas partículas tienen una energía relativamente baja y no pueden penetrar muy profundamente en otros materiales. Sin embargo, debido a su tamaño, las partículas alfa pueden ser extremadamente destructivas para las células humanas con las que logran entrar en contacto.
Partículas Beta
Las partículas beta representan electrones o positrones libres. Los positrones tienen la misma masa que los electrones, pero poseen una carga positiva. Las partículas beta se producen por desintegración beta radiactiva. Tienen una energía relativamente alta y se mueven a altas velocidades. Debido a estas propiedades, las partículas beta pueden penetrar materiales alrededor de 100 veces más profundo que las partículas alfa.
Quarks
Los quarks representan las partículas subatómicas más pequeñas conocidas. Estos bloques de construcción de materia se consideran las nuevas partículas elementales, que reemplazan a los protones, neutrones y electrones como partículas fundamentales del universo. Hay seis tipos, llamados sabores de quarks: arriba, abajo, encanto, extraño, superior e inferior. Además, los quarks vienen en tres colores, que representan su fuerza: rojo, azul y verde. Los quarks up y down son los más comunes y menos masivos. Los protones se componen de uno abajo y dos quarks arriba, mientras que los neutrones se componen de uno abajo y dos quarks arriba.