Subatomiset hiukkaset, jotka sinun pitäisi tietää

atomi on pienin ainepartikkeli kuin mitä ei voida jakaa kemiallisin keinoin, mutta atomit koostuvat pienemmistä kappaleista, joita kutsutaan subatomisiksi hiukkasiksi. Hajottamalla se edelleen, subatomiset hiukkaset usein koostuvat alkuainehiukkasista. Tässä on kuvaus atomin kolmesta suurimmasta subatomisesta hiukkasesta, niiden sähköisistä varauksista, massoista ja ominaisuuksista. Sieltä opi joitakin keskeisiä alkuainehiukkasia.

Kolmas pääatomiatomin hiukkasten tyyppi on elektroni. Elektronit ovat paljon pienempiä kuin protonit tai neutronit ja kiertävät tyypillisesti atomin ytimen suhteellisen suurella etäisyydellä sen ytimestä. Elektronin koon laskemiseksi näkökulmasta protoni on 1863 kertaa massiivisempi. Koska elektronin massa on niin pieni, vain protoneja ja neutroneja otetaan huomioon laskettaessa atomin massaa.

Nettovaraus: -1

Lepomassa: 9.10938356 × 10⁻³¹ kg

Koska elektronilla ja protonilla on vastakkaiset varaukset, ne houkuttelevat toisiaan. On myös tärkeää huomata, että elektronin ja protonin varaus ovat vastakkain, mutta ovat samansuuruisia. Neutraalilla atomilla on yhtä suuri määrä protoneja ja elektroneja.

Koska elektronit kiertävät atomiytimien ympärillä, ne ovat alaatomisia hiukkasia, jotka vaikuttavat kemiallisiin reaktioihin. Elektronien menetykset voivat johtaa positiivisesti varautuneiden lajien, nimeltään kationit, muodostumiseen. Elektronien saaminen voi tuottaa negatiivisia lajeja, joita kutsutaan anioneiksi. Kemia on lähinnä atomien ja molekyylien välisen elektroninsiirron tutkimusta.

Subatomiset hiukkaset voidaan luokitella joko yhdistelmähiukkasiksi tai alkuainehiukkasiksi. Yhdistelmähiukkaset koostuvat pienemmistä hiukkasista. Alkuainehiukkasia ei voida jakaa pienempiin yksiköihin.

Fysiikan standardimalli sisältää ainakin:

• 6 kvarkkimakua: ylös, alas, ylhäältä, alhaalta, outo, lataa
• 6 erilaista leptonia: elektroni, kuoni, tau, elektronineutriino, muoni-neutriino, tau-neutriino
• 12 gauge-bosonia, joihin sisältyvät fotoni, 3 W ja Z-bosonit ja 8 gluonia
• Higgsin bosoni

On myös muita ehdotettuja alkuainehiukkasia, mukaan lukien gravitoni ja magneettinen monopoli.

Joten, elektron on subatominen hiukkanen, alkuainepartikkeli ja tyyppi leptonia. Protoni on subatominen yhdistelmähiukkas, joka koostuu kahdesta ylöspäin kvarkeista ja yhdestä alas kvarkeista. Neutroni on subatominen yhdistelmähiukkas, joka koostuu kahdesta alaspäin kvarkeista ja yhdestä ylös kvarkeista.

Yhdistelmähiukkaset voidaan jakaa myös ryhmiin. Esimerkiksi hadron on yhdistelmähiukkas, joka koostuu kvarkeista, joita voimakas voima pitää yhdessä samalla tavalla kuin protonit ja neutronit sitoutuvat toisiinsa muodostamaan atomiytimiä.

Hadronien pääperheitä on kaksi: baryonit ja mesonit. Baryonit koostuvat kolmesta kvarkista. Mesonit koostuvat yhdestä kvarkin ja yhden antikvarkin kanssa. Lisäksi on olemassa eksoottisia hadroneja, eksoottisia mesoneja ja eksoottisia baryoneja, jotka eivät sovi hiukkasten tavanomaisiin määritelmiin.

Protonit ja neutronit ovat kahden tyyppisiä baryoneja ja siten kahta erilaista hadronia. Pionit ovat esimerkkejä mesoneista. Vaikka protonit ovat stabiileja hiukkasia, neutronit ovat stabiileja vain silloin, kun ne ovat sitoutuneet atomiytimiin (puoliintumisaika noin 611 sekuntia). Muut hadronit ovat epävakaita.

Supersymmetriset fysiikan teoriat ennustavat vielä enemmän hiukkasia. Esimerkkejä ovat neutraalit, jotka ovat puolueettomia bosoneja, ja sleptonit, jotka ovat leptonien ylimääräisiä.

Lisäksi on antimateriaalin hiukkaset vastaa ainehiukkasia. Esimerkiksi, positron on alkuainepartikkeli, joka on vastine elektroneille. Kuten elektroni, sen spin on 1/2 ja identtinen massa, mutta sen sähkövaraus on +1.