Daļiņas, kas ir mazākas par atomu

Atomi pārstāv vismazākos vielas gabalus ar nemainīgām īpašībām, un tos sauc par matērijas pamatvienību. Tomēr zinātnieki ir atklājuši, ka atomi nav mazākās daļiņas dabā. Neskatoties uz to mazo izmēru, pastāv daudzas daudz mazākas daļiņas, kas pazīstamas kā subatomiskās daļiņas. Patiesībā tieši šīs subatomiskās daļiņas veido mūsu pasaules celtniecības blokus, piemēram, protonus, neitronus, elektronus un kvarkus, vai iznīcina to, piemēram, alfa un beta daļiņas.

Protonu 1919. gadā atklāja Earnests Rezerfords. Šī subatomiskā daļiņa atrodas atomu kodolos. Daļiņu masa ir vienāda ar aptuveni vienu atomu masu un kopā ar atoma neitroniem veido lielāko daļu atoma kopējās masas. Protoniem ir pozitīvs lādiņš. Katra elementa atomiem ir noteikts protonu skaits, kas apzīmē elementu atomu skaitu.

Neitronu Džeimss Čadviks atklāja 1932. gadā. Šī subatomiskā daļiņa atrodas atomu kodolos. Daļiņas masa ir vienāda ar aptuveni vienu atomu masu un kopā ar atoma protoniem veido lielāko daļu atoma kopējās masas. Neitroniem nav elektrības lādiņa. Neitronu skaits var atšķirties noteiktā elementa atomiem, katru variāciju saucot par izotopu.

Elektrons bija pirmā identificētā subatomiskā daļiņa, kuru sers Džons Džozefs Tomsons atklāja 1897. gadā. Elektroni riņķo ap atoma kodolu tā sauktajā elektronu mākonī. Daļiņas masa ir niecīga, aptuveni 1840 reizes mazāka nekā protoni un neitroni. Subatomiskajai daļiņai ir negatīvs lādiņš. Elektroni galvenokārt ir atbildīgi par ķīmisko mijiedarbību. Elektroni ārējā orbītā tiek zaudēti, iegūti vai dalīti ar citiem atomiem, veidojot ķīmiskās saites.

Alfa daļiņas attēlo hēlija atomu kodolus, kas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem. Šīs subatomiskās daļiņas rada radioaktīvā alfa sabrukšana lielos, nestabilos atomos. Šīm daļiņām ir salīdzinoši maz enerģijas, un tās nespēj ļoti dziļi iekļūt citos materiālos. Tomēr to lieluma dēļ alfa daļiņas var būt ārkārtīgi postošas ​​cilvēka šūnām, ar kurām tām izdodas saskarties.

Beta daļiņas attēlo brīvos elektronus vai pozitronus. Pozitroniem ir tāda pati masa kā elektroniem, bet tiem ir pozitīvs lādiņš. Beta daļiņas tiek ražotas radioaktīvā beta sabrukšanas ceļā. Viņiem ir salīdzinoši liela enerģija un tie pārvietojas lielā ātrumā. Šo īpašību dēļ beta daļiņas spēj iekļūt materiālos apmēram 100 reizes dziļāk nekā alfa daļiņas.

Kvarki apzīmē mazākās zināmās subatomiskās daļiņas. Šie matērijas pamatelementi tiek uzskatīti par jaunajām elementārdaļiņām, kas aizstāj protonus, neitronus un elektronus kā Visuma pamatdaļiņas. Ir seši veidi, ko sauc par kvarku garšu: augšup, lejup, šarmu, dīvainu, augšējo un apakšējo. Turklāt kvarkiem ir trīs krāsas, kas pārstāv to spēku: sarkans, zils un zaļš. Augšup un lejup esošie kvarki ir visizplatītākie un vismazāk masīvie. Protonus veido viens uz leju un divi uz augšu, bet neitroni no viena uz leju un uz augšu.