Hvad er de mindste partikler af et element?

Et element er et stof helt sammensat af et atom. Således er den periodiske tabel af elementer effektivt en liste over alle kendte typer af atomer. Atomet selv er imidlertid ikke den mindste kendte partikel, men i stedet består hvert atom af tre individuelle dele: elektroner, protoner og neutroner. Desuden består protoner og neutroner selv af endnu mindre dele kaldet kvarker.

Elektroner

Elektroner er grundlæggende partikler, hvilket betyder, at ingen partikel er kendt for at danne en elektron. Elektroner er hvad der giver et atom af et element dets opladning; Du kan ændre antallet af elektroner for at gøre det til en positiv eller negativt ladet version af det samme atom. Et neutralt ladet atom vil have samme mængde elektroner som protoner. Elektroner eksisterer i orbitaler, der omgiver atomkernen, og det er i disse orbitaler, at elektroner kan binde med andre atomer til at danne forbindelser.

Protoner

Protoner er den afgørende egenskab ved en elementets atom Antallet af protoner er, hvad der giver atomens masse (elektroner har en ubetydelig masse i forhold til protoner). Således klassificeres elementer ved antallet af protoner, som dets atomer har og organiseret på en sådan måde på det periodiske bord (fx et hydrogenatom har en proton, et carbonatom har seks osv.). Protoner findes i atomets kerne.

Neutroner

Neutroner er omtrent så massive som protoner, og findes i kernen i atomet sammen med protoner. Mens protoner har en positiv ladning, og elektroner har en negativ ladning, har neutroner ingen ladning. Meget, hvordan man ændrer antallet af elektroner, ændrer ikke selve elementet, og ændrer mængden af ​​neutroner holder forholdsvis den samme type element, men skaber en isotop. Isotoper kan være ustabile, og når de forfalder, frigiver de energi i form af stråling.

Quarks

Elektroner er grundlæggende partikler; protoner og neutroner består imidlertid af et andet sæt af grundlæggende partikler kendt som kvarker. Opdaget i 1961 er quarks de mindste kendte partikler i fysik, og der er seks typer (op, ned, charme, mærkelig, bund og top). Tre kvarker kombinerer sammen for at danne baryoner, som omfatter protoner og neutroner. En kvark kan også kombineres i et par med en antikvark for at danne en meson, men denne type stof er ekstremt ustabil og varer kun i en brøkdel af en millisekund.