Esimerkki subatomisista hiukkasista

Atomia pienemmät hiukkaset He ovat pienet yksiköt, jotka muodostavat Atomin. Tärkeimpiä ovat kolme: Protoni ja Neutroni muodostavat atomituuman ja Elektroni, kiertävät jälkimmäisen ympärillä.

Aine, kaikki, mikä sisältää sivuston avaruudessa, koostuu perusyksiköistä, joita kutsutaan Atomit. Eri atomien lukumäärä on Kemialliset alkuaineet jaksollisessa taulukossa.

Erilaiset atomien yhdistelmät muodostavat kaiken mitä tiedämme; Nämä yhdistelmät ovat molempien, Epäorgaaninen kemia ja Orgaaninen kemia.

Mutta sitä tutkitaan myös atomien sisätiloihin, jotka ovat samanaikaisesti perusrakenteen kanssa, joka koostuu alemmista hiukkasista, joita kutsutaan atomituumaksi ja elektroniksi.

Atomituuma Se koostuu kahdesta erityyppisestä hiukkasesta: Protonit ja neutronit.

Protoneilla on positiivinen sähkövaraus (+) ja Neutronit eivät sisällä maksua. Negatiivisen varauksen kantavat elektronit (-) Ne ovat vuorovaikutuksessa protonien varauksen kanssa, ja syntyy vetovoima-ilmiö, joka pitää atomin tietyssä energiatilassa.

Atomin sanotaan olevan vakaa, kun positiiviset ja negatiiviset varaukset kumoavat kokonaan toisensa.

Elektroni

Tavallisessa paineessa oleva ilma johtaa sähkövirtaa erittäin huonosti. Mutta harvinainen ilma, koska se on tyhjiöpurkausputkessa, johtaa virran hiukkassäteen muodossa, jota kutsutaan katodisäteiksi. Vuonna 1879 Sir William Crookes osoitti, että hiukkasilla oli sähkövaraus.

Vuonna 1895 Jean Perrin pystyi varmistamaan, että maksu on negatiivinen; ja hiukkasille annettiin nimi Electrons. Samana vuonna, tutkien säteiden taipumista sähkökentässä, Sir J. J. Thompson määritti spesifisen varauksen arvon, joka on suhde elektronin varauksen (e) ja elektronin massan (m) välillä.

Arvosta 1,7592 * 10⁸ Coulombit / gramma "e / m" ja arvo "e" (1,602 * 10^-19 Coulombs), määritetty ensin R. TO. Millikan vuonna 1917 laskettiin elektronin massa, joka on 1/1838 vetyatomin massasta.

Elektronivaraus = 1,602 * 10^-19 Coulombit

Elektronin massa = 1/1838 vetyatomin massasta

Ensimmäiset määritykset elektronin varauksesta tekivät Townsend (1897), J. J. Thomson ja kirjoittanut: H. TO. Wilson (1903), käyttäen jälkimmäistä C: n kameraa. T. R. Wilson (1897) sumujen tuottamiseksi, laite, jota käytetään laajalti atomirakenteen tutkimuksessa.

Elektroneja löytyy atomin ulommasta osasta, jotka kuvaavat liikettä ytimen ympärillä sekä Auringon ympärillä olevia planeettoja. Elektronien määrä ytimen ympärillä kertoo, mikä kemiallinen elementti se on.

Esimerkiksi, jos atomissa on vain yksi elektroni, elementti on vety. Jos elektroneja on 23, se on natrium. Jos elektroneja on 80, elementti on elohopea.

Protoni

Kun sähkövirta johdetaan tyhjiöputken läpi, jossa rei'itetty levy toimii a Katodi (negatiivinen elektrodi), katodisäteet (elektronit) on suunnattu anodille (elektrodi positiivinen); mutta katodin toisella puolella ilmestyy positiivisesti varautuneita hiukkasia, jotka voimakas magneettikenttä voi taipua.

Vaikka näiden hiukkasten varaus on positiivinen, se on aina yhtä suuri tai moninkertainen elektronin lataukseen. Positiivisesti varautuneen hiukkasen massa vaihtelee putkeen suljetun kaasun luonteen mukaan; yleensä se on yhtä suuri kuin kaasuatomin. Näiden hiukkasten nippuja kutsutaan positiivisiksi säteiksi.

Jos putki sisältää vetyä, jokaisella positiivisella partikkelilla on suunnilleen vetyatomin massa ja sen varaus on suuruudeltaan yhtä suuri kuin elektronin. Vetyatomi on kevyin ja yksinkertaisin kaikista atomista, ja siitä saadut positiiviset sädepartikkelit ovat kevyimmät ja yksinkertaisimmat kaikista positiivisista hiukkasista.

Protonilataus = 1,602 * 10^-19 Coulombit

Protonimassa = vetyatomimassa

Rutherford havaitsi, että tämä sama positiivinen partikkeli tuotetaan usein pommittamalla eri elementtejä Radiumin lähettämillä säteillä. Hän kutsui tätä yksinkertaisempaa positiivista hiukkaa Protoni, ja teki johtopäätöksen, että se on Atomin osa.

Neutronit

Nykyään on yleisesti hyväksyttyä, että atomi koostuu pienestä ytimestä, jonka positiiviset sähkövaraukset ovat yhtä suuria kuin atomiluku (elektronien lukumäärä) kiertävät ytimen ympärillä) koko Atomille käytettävissä olevan tilan ja negatiivisten elektronien keskellä tai hyvin lähellä sitä tilaa.

Elektronien lukumäärä yhtyy positiivisten varausten määrään ytimessä. Vetyatomia lukuun ottamatta atomin massa selittyy sillä, että ydin sisältää paitsi protoneja myös tietyn määrän neutraaleja hiukkasia, jotka Niitä pidettiin ensin neutralisoituina protoneina (kukin yhdistettynä elektroneihin), mutta nykyään ne on tunnustettu massa-aineen perusyksiköiksi, nimetty Neutronit.

Muut subatomiset hiukkaset

 Elektronien, protonien ja neutronien lisäksi tunnetaan myös muita hiukkasia, joita pidetään myös atomien ainesosina: ne ovat Positron, Meson tai Mesotrón ja Neutrino.

Positronit löysi Carl Anderson (1932) kosmisten säteiden (säteily, joka saavuttaa Maan avaruudesta) aineella ja tietyissä radioaktiivisuuden prosesseissa keinotekoinen. Positronit ovat identtisiä elektronien kanssa, vain niiden varaus on positiivinen negatiivisen sijaan. Niiden olemassaolo vapaina hiukkasina on erittäin pieni, alle sekunnin miljoonasosan.

Mesons Ne löysi myös Carl Anderson yhteistyössä Seth Neddermeyerin (1936) kanssa kosmisen säteen vaikutuksesta aineeseen. Niillä on massa, se näyttää olevan epävakaa ja suunnilleen yhtä kymmenesosa protonin massasta ja positiivinen tai negatiivinen sähkövaraus. Heillä on hyvin lyhyt elämä ja heidän on tarkoitus hajota neutrinoiksi sekä elektroneiksi tai positroneiksi. Yritys keinotekoisesti saada mesoneja laboratoriossa käyttämällä ionikiihdyttimiä ja elektronit (syklotroni, betatroni, synkrotroni jne.), jotka toimittavat nämä valtavat energiat, on saavutettu 1948.

Neutriinot Ne ovat hiukkasia, joiden massa on yhtä suuri kuin elektronien ja positronien, mutta ilman sähkövarausta. Fermi piti sen olemassaolon vuonna 1925 selittävän tiettyjä energialaskelmia radioaktiivisten aineiden beetahiukkasten päästöissä. Vaikka uudet kokeet voidaan täysin selittää neutriinojen olemassaololla, lopullista näyttöä siitä ei ole löydetty.

Esimerkkejä subatomisista hiukkasista

Protoni

Neutroni

Elektroni

Positron

Meson tai Mesotrón

Neutrino

Leptonit

Kvarkit

Glluonit

Fotonit

Hadrons

Graviton (teoreettinen partikkeli)