Subatomilised osakesed, mida peaksite teadma

aatom on mateeria väikseim osake kui keemiliste vahenditega jagada ei saa, kuid aatomid koosnevad väiksematest tükkidest, mida nimetatakse subatomaalseteks osakesteks. Kui purustada seda veelgi, siis subatomilised osakesed koosnevad elementaarsetest osakestest. Siin on vaade aatomi kolmele peamisele subatomaatilisele osakesele, nende elektrilaengutele, massidele ja omadustele. Sealt saate teada peamiste põhiosakeste kohta.

Kolmas peamine aatomi subatomaatiliste osakeste tüüp on elektron. Elektronid on palju väiksemad kui prootonid või neutronid ja need tiirlevad tavaliselt aatomi tuuma keskmest suhteliselt kaugel. Elektroni suuruse arvestamiseks perspektiivis on prooton 1863 korda massilisem. Kuna elektronide mass on nii madal, võetakse aatomi massiarvu arvutamisel arvesse ainult prootoneid ja neutroneid.

Netotasu: -1

Puhkuse mass: 9.10938356 × 10⁻³¹ kg

Kuna elektronil ja prootonil on vastupidised laengud, tõmbuvad nad üksteise külge. Samuti on oluline tähele panna, et elektroni ja prootoni laeng on vastassuunas, kuid samas suurusjärgus. Neutraalsel aatomil on võrdselt prootonite ja elektronide arv.

Kuna elektronid tiirlevad ümber aatomituumade, on need subatomilised osakesed, mis mõjutavad keemilisi reaktsioone. Elektronide kaotus võib põhjustada positiivselt laetud liikide moodustumist, mida nimetatakse katioonideks. Elektronide saamine võib anda negatiivseid liike, mida nimetatakse anioonideks. Keemia on sisuliselt aatomite ja molekulide vahelise elektronide siirde uurimine.

Subatomilisi osakesi võib liigitada kas komposiitosakesteks või elementaarseteks osakesteks. Komposiitosakesed koosnevad väiksematest osakestest. Elementaarseid osakesi ei saa jagada väiksemateks üksusteks.

Füüsika standardmudel sisaldab vähemalt järgmist:

• 6 kvarki maitset: üles, alla, ülevalt, alt, imelikult, laadige
• 6 tüüpi leptoneid: elektron, müon, tau, elektronneutriino, müoonneutrino, tau-neutriino
• 12 gabariidiga bosonit, mille hulka kuuluvad footon, 3 W ja Z boson ja 8 glüooni
• Higgsi boson

On ka teisi pakutud elementaarseid osakesi, sealhulgas graviton ja magnetiline monopol.

Niisiis, elektron on subatomiline osake, elementaarosake ja leptoni tüüp. Prooton on subatomiline komposiitosake, mis koosneb kahest kvarkist üles ja ühest allapoole. Neutron on subatomiline komposiitosake, mis koosneb kahest allapoole kvarki ja ühest üles kvarki.

Ka komposiitosakesed võib jagada rühmadesse. Näiteks hadron on komposiitosake, mis koosneb kvarkidest, mida tugev jõud hoiab koos enam-vähem samal viisil kui prootonid ja neutronid seovad omavahel aatomituumasid.

Hadronite peamisi perekondi on kaks: baroononid ja mesonid. Baryonid koosnevad kolmest kvarkist. Mesoonid koosnevad ühest kvarkist ja ühest antikvarjest. Lisaks on eksootilisi hadroone, eksootilisi mesoone ja eksootilisi barione, mis ei vasta osakeste tavapärastele määratlustele.

Prootonid ja neutronid on kahte tüüpi baroonid ja seega kaks erinevat hadronit. Pioonid on näited mesoonidest. Ehkki prootonid on stabiilsed osakesed, on neutronid stabiilsed ainult siis, kui nad on aatomituumades seotud (poolestusaeg umbes 611 sekundit). Muud hadronid on ebastabiilsed.

Veel rohkem osakesi ennustavad supersümmeetrilised füüsikateooriad. Näidete hulka kuuluvad neutinoosid, mis on neutraalsete bosonite poolläbivad osad, ja sleptoonid, mis on leptonite superpartnerid.

Samuti on olemas antimaterjalide osakesed mis vastab aineosakestele. Näiteks, positron on elementaarosake, mis on elektronile vastupidine. Nagu elektronil, on selle spinn 1/2 ja identne mass, kuid selle elektrilaeng on +1.