Particule care sunt mai mici decât un atom

Atomii reprezintă cele mai mici bucăți de materie cu proprietăți constante și sunt denumiți unitatea de bază a materiei. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit că atomii nu sunt cele mai mici particule din natură. În ciuda dimensiunii minuscule, există un număr de particule mult mai mici, cunoscute sub numele de particule subatomice. În realitate, aceste particule subatomice formează elementele constitutive ale lumii noastre, cum ar fi protoni, neutroni, electroni și quarcuri, sau le distrug, cum ar fi particulele alfa și beta.

Protonul a fost descoperit de Earnest Rutherford în 1919. Această particulă subatomică este localizată în nucleele atomilor. Masa particulei este egală cu aproximativ o masă atomică și, împreună cu neutronii atomului, reprezintă cea mai mare parte a masei globale a unui atom. Protonii au o sarcină pozitivă. Atomii fiecărui element au un număr stabilit de protoni, reprezentând numărul atomic al elementelor.

Neutronul a fost descoperit de James Chadwick în 1932. Această particulă subatomică este localizată în nucleele atomilor. Masa particulei este egală cu aproximativ o masă atomică și, împreună cu protonii atomului, reprezintă cea mai mare parte a masei globale a atomului. Neutronii nu au încărcare electrică. Numărul de neutroni poate varia pentru atomii unui element dat, cu fiecare variație numită izotop.

Electronul a fost prima particulă subatomică identificată, descoperită de Sir John Joseph Thomson în 1897. Electronii orbitează în jurul nucleului unui atom în ceea ce se numește nor de electroni. Masa particulei este mică, de aproximativ 1.840 de ori mai mică decât protonii și neutronii. Particula subatomică are o sarcină negativă. Electronii sunt în primul rând responsabili de interacțiunile chimice. Electronii din orbita exterioară sunt pierduți, câștigați sau împărțiți cu alți atomi, formând legături chimice.

Particulele alfa reprezintă nucleele atomilor de heliu, compuse din doi protoni și doi neutroni. Aceste particule subatomice sunt produse prin dezintegrarea alfa radioactivă în atomi mari, instabili. Aceste particule au o energie relativ scăzută și sunt incapabile să pătrundă foarte adânc în alte materiale. Cu toate acestea, datorită dimensiunii lor, particulele alfa pot fi extrem de distructive pentru celulele umane cu care reușesc să intre în contact.

Particulele beta reprezintă electroni liberi sau pozitroni. Pozitronii au aceeași masă ca electronii, dar posedă o sarcină pozitivă. Particulele beta sunt produse prin dezintegrarea beta radioactivă. Au energie relativ mare și se mișcă la viteze mari. Datorită acestor proprietăți, particulele beta sunt capabile să penetreze materialele de aproximativ 100 de ori mai adânc decât particulele alfa.

Cuarcurile reprezintă cele mai mici particule subatomice cunoscute. Aceste blocuri de materie sunt considerate noile particule elementare, înlocuind protoni, neutroni și electroni ca particule fundamentale ale universului. Există șase tipuri, numite arome de quark: sus, jos, farmec, ciudat, sus și jos. Mai mult, quarcii vin în trei culori, reprezentând forța lor: roșu, albastru și verde. Cuarcurile în sus și în jos sunt cele mai frecvente și mai puțin masive. Protonii sunt compuși dintr-un quarc în jos și doi în sus, în timp ce neutronii sunt compuși dintr-un quarc în jos și doi în sus.