Voorbeeld van subatomaire deeltjes

De Subatomische deeltjes Zij zijn kleine eenheden waaruit de Atom. bestaat. De belangrijkste zijn er drie: de Proton en de Neutron de atoomkern vormen, en de Elektron, in een baan rond de laatste.

Materie, alles wat een plek in de ruimte omvat, is opgebouwd uit fundamentele eenheden die Atomen. Het aantal verschillende atomen dat bestaat is het aantal Chemische elementen op het periodiek systeem.

Verschillende combinaties van atomen vormen alles wat we weten; Deze combinaties zijn het onderwerp van studie van beide, de Anorganische scheikunde en de Organische chemie.

Maar het wordt ook onderzocht in het binnenste van de atomen, die samenvallen in het hebben van een basisstructuur, die bestaat uit lagere deeltjes die de atoomkern en elektronen worden genoemd.

De Atoomkern Het bestaat uit twee verschillende soorten deeltjes: Protonen en neutronen.

De Protonen dragen een positieve elektrische lading (+) en de Neutronen dragen geen lading. De Elektronen met een negatieve lading (-) Ze interageren met de lading van de protonen en er wordt een fenomeen van aantrekking gegenereerd dat het atoom in een bepaalde staat van energie houdt.

Van een atoom wordt gezegd dat het stabiel is wanneer positieve en negatieve ladingen elkaar volledig opheffen.

Elektron

Lucht bij normale druk geleidt elektrische stroom zeer slecht. Maar ijle lucht, zoals die bestaat in een vacuümontladingsbuis, geleidt de stroom in de vorm van een bundel deeltjes die kathodestralen worden genoemd. In 1879 bewees Sir William Crookes dat deeltjes een elektrische lading droegen.

In 1895 kon Jean Perrin verifiëren dat de lading negatief is; en de deeltjes kregen de naam Electrons. In hetzelfde jaar bestudeerde Sir J. J. Thompson bepaalde de waarde van de specifieke lading, de verhouding tussen de lading van het elektron (e) en de massa (m) van het elektron.

Vanaf de waarde 1.7592 * 10⁸ Coulombs / gram van "e / m" en de waarde van "e" (1,602 * 10^-19 Coulombs), eerst bepaald door R. NAAR. Millikan in 1917, werd de massa van het elektron berekend, wat 1/1838 is van de massa van het waterstofatoom.

Elektronenlading = 1.602 * 10^-19 Coulombs

Massa van het elektron = 1/1838 van de massa van het waterstofatoom

De eerste bepalingen van de lading van het elektron werden gedaan door Townsend (1897), J. J. Thomson en door H. NAAR. Wilson (1903), de laatste met behulp van de camera van C. T. R. Wilson (1897) om nevels te produceren, een apparaat dat veel wordt gebruikt bij het onderzoek naar atomaire structuur.

Elektronen worden gevonden in het buitenste deel van het atoom en beschrijven een beweging rond de kern, net als de planeten rond de zon. Het aantal elektronen rond de kern vertelt welk chemisch element het is.

Als er bijvoorbeeld maar één elektron in het atoom is, is het element waterstof. Als er 23 elektronen zijn, is het natrium. Als er 80 elektronen zijn, is het element Mercurius.

Proton

Wanneer een elektrische stroom door een vacuümbuis wordt geleid waarin een geperforeerde schijf als a Kathode (negatieve elektrode), de kathodestralen (elektronen) zijn gericht op de anode (elektrode positief); maar positief geladen deeltjes verschijnen aan de andere kant van de kathode en kunnen worden afgebogen door een krachtig magnetisch veld.

De lading van deze deeltjes is, hoewel positief, altijd gelijk aan of een veelvoud van die van het elektron. De massa van een positief geladen deeltje varieert afhankelijk van de aard van het gas dat in de buis zit; in het algemeen is het gelijk aan dat van het gasatoom. De bundels van deze deeltjes worden positieve stralen genoemd.

Als de buis waterstof bevat, heeft elk positief deeltje ongeveer de massa van een waterstofatoom en is de lading even groot als die van het elektron. Het waterstofatoom is het lichtste en eenvoudigste van alle atomen, en de daaruit verkregen positieve straaldeeltjes zijn de lichtste en eenvoudigste van alle positieve deeltjes.

Protonlading = 1.602 * 10^-19 Coulombs

Protonmassa = waterstofatoommassa

Rutherford ontdekte dat hetzelfde positieve deeltje vaak wordt geproduceerd door verschillende elementen te bombarderen met stralen die worden uitgezonden door Radium. Hij noemde dit eenvoudiger positief deeltje Proton, en trok de conclusie dat het een bestanddeel van het atoom is.

Neutronen

Tegenwoordig wordt algemeen aangenomen dat een atoom is samengesteld uit een kleine kern met positieve elektrische ladingen die gelijk zijn aan het atoomnummer (aantal elektronen rond de kern) in het centrum of heel dichtbij, van de beschikbare ruimte voor het hele atoom en van negatieve elektronen in het buitenste deel van dat ruimte.

Het aantal elektronen valt samen met het aantal positieve ladingen in de Nucleus. Met uitzondering van het waterstofatoom wordt de massa van het atoom verklaard door het feit dat de kern niet alleen protonen bevat, maar ook een aantal neutrale deeltjes, die Ze werden eerst beschouwd als geneutraliseerde protonen (elk gecombineerd met een elektron), maar tegenwoordig worden ze erkend als fundamentele eenheden van materie met massa, genaamd Neutronen.

Andere subatomaire deeltjes

 Naast elektronen, protonen en neutronen zijn momenteel andere deeltjes bekend die ook als bestanddelen van atomen worden beschouwd: zij zijn de Positron, de Meson of Mesotron en de Neutrino.

De Positronen werden ontdekt door Carl Anderson (1932) in de interactie van kosmische straling (straling die de aarde bereikt vanuit de ruimte) met materie, en in bepaalde processen van radioactiviteit kunstmatig. Positronen zijn identiek aan elektronen, alleen hun lading is positief in plaats van negatief. Hun bestaan ​​als vrije deeltjes is extreem klein, minder dan een miljoenste van een seconde.

De mesonen Ze werden ook ontdekt door Carl Anderson in samenwerking met Seth Neddermeyer (1936) door de werking van Cosmic Rays met materie. Ze hebben een massa, die lijkt niet constant te zijn en ongeveer gelijk aan een tiende van die van het proton, en een positieve of negatieve elektrische lading. Ze hebben een zeer korte levensduur en worden verondersteld te ontbinden in neutrino's plus elektronen of positronen. De poging om kunstmatig mesonen te verkrijgen in het laboratorium, met behulp van ionenversnellers en elektronen (cyclotron, betatron, synchrotron, enz.) die deze enorme energieën leveren, is bereikt in 1948.

De Neutrino's Het zijn deeltjes met een massa gelijk aan die van elektronen en positronen, maar zonder elektrische lading. Het bestaan ​​ervan werd door Fermi in 1925 verondersteld om bepaalde energetische berekeningen in de emissie van bètadeeltjes door radioactieve stoffen te verklaren. Hoewel nieuwe experimenten perfect kunnen worden verklaard door het bestaan ​​van neutrino's, is er geen sluitend bewijs voor gevonden.

Voorbeelden van subatomaire deeltjes

Proton

Neutron

Elektron

Positron

Meson of Mesotron

Neutrino

leptonen

Quarks

gluonen

Fotonen

Hadronen

Graviton (theoretisch deeltje)