Kādas ir mazākās elementa daļiņas?

Elements ir viela, kas pilnībā sastāv no viena atoma. Tādējādi periodiskā elementu tabula faktiski ir visu zināmo atomu veidu saraksts. Tomēr pats atoms nav mazākā zināmā daļiņa, bet tā vietā katru atomu veido trīs atsevišķas daļas: elektroni, protoni un neitroni. Turklāt paši protoni un neitroni sastāv no vēl mazākām daļām, ko sauc par kvarkiem.

Elektroni ir fundamentālas daļiņas, kas nozīmē, ka nav zināms, ka daļiņas veido elektronu. Elektroni ir tie, kas dod elementa atomam lādiņu; jūs varat mainīt elektronu skaitu, lai padarītu to par tā paša atoma pozitīvi vai negatīvi lādētu versiju. Neitrāli uzlādētajam atomam būs tāds pats elektronu daudzums kā protoniem. Elektroni pastāv orbitālēs, kas ieskauj atomu kodolu, un tieši šajās orbitālēs elektroni var savienoties ar citiem atomiem, veidojot savienojumus.

Protoni ir elementa atoma raksturojošā īpašība; protonu skaits ir tas, kas piešķir atomam tā masu (elektroniem ir nenozīmīgs masas daudzums, salīdzinot ar protoniem). Tādējādi elementi tiek klasificēti pēc protonu skaita, kas ir tā atomiem, un periodiskajā tabulā šādā veidā organizēti (piemēram, ūdeņraža atomā ir viens protons, oglekļa atomā ir seši utt.). Protoni ir atrodami atoma kodolā.

Neitroni ir aptuveni tikpat masīvi kā protoni, un tie atrodas atoma kodolā līdzās protoniem. Kamēr protoniem ir pozitīvs lādiņš un elektroniem ir negatīvs lādiņš, neitroniem nav maksas. Daudz tas, kā mainot elektronu skaitu, nemaina pašu elementu, mainot neitronu daudzumu, tiek saglabāts salīdzinoši tāda paša veida elements, bet tiek izveidots izotops. Izotopi var būt nestabili, un, sabrūkot, tie izstaro enerģiju starojuma veidā.

Elektroni ir fundamentālas daļiņas; tomēr protonus un neitronus veido atšķirīgs pamatdaļiņu kopums, kas pazīstams kā kvarki. Atklāti 1961. gadā, kvarki ir vismazākās zināmās fizikas daļiņas, un ir seši veidi (augšup, lejup, šarms, dīvaini, apakšā un augšā). Trīs kvarki apvienojas, veidojot barionus, kas ietver protonus un neitronus. Kvarks var apvienoties arī pārī ar antikvari, veidojot mezonu, taču šāda veida viela ir ārkārtīgi nestabila un ilgst tikai milisekundes daļu.