Particules plus petites qu'un atome

Les atomes représentent les plus petits morceaux de matière avec des propriétés constantes et sont appelés l'unité de base de la matière. Cependant, les scientifiques ont découvert que les atomes ne sont pas les plus petites particules de la nature. Malgré leur taille minuscule, il existe un certain nombre de particules beaucoup plus petites, appelées particules subatomiques. En réalité, ce sont ces particules subatomiques qui forment les éléments constitutifs de notre monde, comme les protons, les neutrons, les électrons et les quarks, ou qui le détruisent, comme les particules alpha et bêta.

Le proton a été découvert par Earnest Rutherford en 1919. Cette particule subatomique est située dans les noyaux des atomes. La masse de la particule est égale à environ une masse atomique et, avec les neutrons de l'atome, représente la majorité de la masse globale d'un atome. Les protons ont une charge positive. Les atomes de chaque élément ont un nombre défini de protons, représentant le numéro atomique des éléments.

Le neutron a été découvert par James Chadwick en 1932. Cette particule subatomique est située dans les noyaux des atomes. La masse de la particule est égale à environ une masse atomique et, avec les protons de l'atome, représente la majorité de la masse globale de l'atome. Les neutrons n'ont pas de charge électrique. Le nombre de neutrons peut varier pour les atomes d'un élément donné, chaque variation étant appelée un isotope.

L'électron a été la première particule subatomique à être identifiée, découverte par Sir John Joseph Thomson en 1897. Les électrons orbitent autour du noyau d'un atome dans ce qu'on appelle un nuage d'électrons. La masse de la particule est minuscule, environ 1 840 fois plus petite que les protons et les neutrons. La particule subatomique a une charge négative. Les électrons sont principalement responsables des interactions chimiques. Les électrons de l'orbite externe sont perdus, gagnés ou partagés avec d'autres atomes, formant des liaisons chimiques.

Les particules alpha représentent les noyaux des atomes d'hélium, composés de deux protons et de deux neutrons. Ces particules subatomiques sont produites par la désintégration alpha radioactive dans de gros atomes instables. Ces particules ont une énergie relativement faible et sont incapables de pénétrer très profondément dans d'autres matériaux. Cependant, en raison de leur taille, les particules alpha peuvent être extrêmement destructrices pour les cellules humaines avec lesquelles elles parviennent à entrer en contact.

Les particules bêta représentent des électrons libres ou des positons. Les positons ont la même masse que les électrons, mais possèdent une charge positive. Les particules bêta sont produites par la désintégration bêta radioactive. Ils ont une énergie relativement élevée et se déplacent à grande vitesse. En raison de ces propriétés, les particules bêta sont capables de pénétrer les matériaux environ 100 fois plus profondément que les particules alpha.

Les quarks représentent les plus petites particules subatomiques connues. Ces éléments constitutifs de la matière sont considérés comme les nouvelles particules élémentaires, remplaçant les protons, les neutrons et les électrons en tant que particules fondamentales de l'univers. Il existe six types, appelés saveurs de quarks: haut, bas, charme, étrange, haut et bas. De plus, les quarks se déclinent en trois couleurs, représentant leur force: rouge, bleu et vert. Les quarks up et down sont les plus courants et les moins massifs. Les protons sont composés d'un quark down et de deux quarks up, tandis que les neutrons sont composés d'un quark down et de deux quarks up.