อะไรคืออนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบ?

องค์ประกอบคือสสารที่ประกอบด้วยอะตอมเดียวอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นตารางธาตุจึงเป็นรายการของอะตอมที่รู้จักทุกประเภทอย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม อะตอมเองไม่ใช่อนุภาคที่เล็กที่สุดที่รู้จัก แต่อะตอมแต่ละอะตอมประกอบด้วยสามส่วน: อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน นอกจากนี้ โปรตอนและนิวตรอนยังประกอบด้วยชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เรียกว่าควาร์ก

อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคพื้นฐาน ซึ่งหมายความว่าไม่มีอนุภาคใดที่รู้ว่าเป็นอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนเป็นสิ่งที่ให้อะตอมของธาตุมีประจุ คุณสามารถเปลี่ยนจำนวนอิเล็กตรอนเพื่อให้เป็นอะตอมรุ่นเดียวกันที่มีประจุบวกหรือลบ อะตอมที่มีประจุเป็นกลางจะมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับโปรตอน อิเล็กตรอนมีอยู่ในออร์บิทัล ซึ่งล้อมรอบนิวเคลียสของอะตอม และอยู่ในออร์บิทัลเหล่านี้ที่อิเล็กตรอนสามารถจับกับอะตอมอื่นเพื่อสร้างสารประกอบได้

โปรตอนเป็นลักษณะเฉพาะของอะตอมของธาตุ จำนวนโปรตอนคือสิ่งที่ทำให้อะตอมมีมวล (อิเล็กตรอนมีมวลเล็กน้อยเมื่อเทียบกับโปรตอน) ดังนั้น องค์ประกอบจึงถูกจำแนกตามจำนวนโปรตอนที่อะตอมมีและจัดในลักษณะดังกล่าวในตารางธาตุ (เช่น อะตอมไฮโดรเจนมีหนึ่งโปรตอน อะตอมของคาร์บอนมีหก เป็นต้น) โปรตอนพบได้ในนิวเคลียสของอะตอม

นิวตรอนมีมวลเท่ากับโปรตอน และพบได้ในนิวเคลียสของอะตอมควบคู่ไปกับโปรตอน ในขณะที่โปรตอนมีประจุบวกและอิเล็กตรอนมีประจุลบ แต่นิวตรอนไม่มีประจุ การเปลี่ยนแปลงจำนวนอิเล็กตรอนไม่ได้เปลี่ยนแปลงตัวองค์ประกอบเอง การเปลี่ยนแปลงปริมาณนิวตรอนทำให้องค์ประกอบประเภทเดียวกันค่อนข้างเท่ากัน แต่สร้างไอโซโทปขึ้น ไอโซโทปอาจไม่เสถียร และเมื่อสลายตัว พวกมันจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสี

อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม โปรตอนและนิวตรอนประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานที่แตกต่างกันที่เรียกว่าควาร์ก ค้นพบในปี 1961 ควาร์กเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดที่รู้จักในวิชาฟิสิกส์ และมีหกประเภท (ขึ้น ลง มีเสน่ห์ แปลก ล่าง และบน) ควาร์กสามตัวรวมกันเป็นแบริออน ซึ่งรวมถึงโปรตอนและนิวตรอน ควาร์กยังสามารถรวมเป็นคู่กับแอนติควาร์กเพื่อสร้างมีซอนได้ แต่สสารประเภทนี้ไม่เสถียรอย่างยิ่งและคงอยู่เพียงเสี้ยววินาที