อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมี: องค์ประกอบโครงสร้างคุณสมบัติ

โลกทั้งใบโดยเริ่มจากส่วนลึกสุดของโลกและก่อนห้วงอวกาศประกอบด้วยวัตถุจำนวนนับไม่ถ้วนซึ่งแต่ละอันเป็นวัตถุ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสสารไม่สามารถทำลายหรือสร้างขึ้นได้ สสารนั้นไม่มีที่สิ้นสุดและเป็นนิรันดร์ การเคลื่อนไหวเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่มาพร้อมกับเรื่องโดยเนื้อแท้ นี่ไม่ใช่แค่การเคลื่อนที่เชิงพื้นที่ของร่างกายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะ คุณสมบัติ และอื่นๆ ด้วย

สสารและระบบของมัน

อวกาศและเวลาถือเป็นรูปแบบหนึ่งของสสาร คุณสมบัติหลักประการหนึ่งคือความสามารถในการสะท้อนอยู่ในจิตใจของผู้คน

ในวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน สสารและระบบต่างๆ ในระดับต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

• อนุภาคมูลฐาน
• อะตอม;
• โมเลกุล;
• ฟิลด์;
• ร่างกายมีขนาดมหึมา
• ระบบธรณีวิทยา
• ดาวเคราะห์;
• ดาว;
• กาแล็กซี;
• ระบบดาราจักร
• จักรวาล;
• ระบบต่างๆ ของจักรวาล

ระบบวัสดุทั้งหมดประกอบด้วยการดำรงชีวิตสสารนั่นคือสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่มีความสามารถในการทวีคูณ อนุภาคมูลฐานเป็นองค์ประกอบของสิ่งปลูกสร้างชนิดหนึ่ง มันสามารถเป็นอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งมีประจุอย่างใดอย่างหนึ่ง

อนุภาคมูลฐาน

อนุภาคมูลฐานทั้งหมดซึ่งเปิดอยู่ในปัจจุบันมีมากถึงสามร้อย ถ้าอนุภาคมีประจุ ก็ต้องมีปฏิปักษ์ด้วย ข้อยกเว้นคืออนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมี

พวกเขาทั้งหมดแบ่งออกเป็น:

• ฮาดรอนซึ่งมีส่วนร่วมในการโต้ตอบทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบริออน (ไฮเปอร์และนิวคลีออน) และเมสัน
• เลปตอนมีส่วนร่วมในปฏิสัมพันธ์ทั้งหมด ยกเว้นอันที่แรง (ในหมู่ที่มีอิเล็กตรอน มิวออน และนิวตริโน)

และโฟตอนเท่านั้นที่ไม่อยู่ในกลุ่มที่มีชื่อ

แบ่งตามอันตรกิริยาพื้นฐานซึ่งแรงหรืออ่อน แม่เหล็กไฟฟ้า ความโน้มถ่วง ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงนั้นใหญ่กว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาก (ร้อยเท่า) อิทธิพลจะกระทำในระยะทางสั้นพิเศษ - 10ˉ¹⁵ เมตร แน่นอนว่าจุดอ่อนนั้นน้อยกว่าแม่เหล็กไฟฟ้ามาก แต่ก็เกินความโน้มถ่วงหลายเท่า

โครงสร้างและความเสถียรของคุณสมบัติ

ความแตกต่างที่ชัดเจนที่เล็กที่สุดอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าขององค์ประกอบทางเคมีและอนุภาคมูลฐานอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าพวกมันมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ซึ่งรวมถึงควาร์กที่เรียกว่า

ถ้าเราพิจารณาคุณสมบัติในเวลาแล้วอนุภาคแสดงในลักษณะที่มั่นคงหรือไม่เสถียร กลุ่มแรก ได้แก่ โฟตอน มิวนิกและนิวตริโนอิเล็กตรอน โปรตอนที่มีอิเล็กตรอนและปฏิปักษ์ของพวกมันเอง อนุภาคมูลฐานอื่นๆ สามารถสลายตัวในช่วงเวลาตั้งแต่ 10³ สำหรับนิวตรอนในสถานะอิสระ ถึง 10ˉ²²-10ˉ²⁴ สำหรับอนุภาคที่เรียกว่าเรโซแนนซ์

อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน

อนุภาคมูลฐานที่ประกอบเป็นวัตถุทางกายภาพ เรียกว่า อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน

อดีตมีประจุลบคงที่และน้ำหนัก 9 * 10ˉ³¹ กิโลกรัม พวกมันคือ lepton เนื่องจากพวกมันมีส่วนร่วมในการโต้ตอบทั้งหมดยกเว้นการโต้ตอบที่รุนแรง โปรตอนยังมีสมบัติที่เสถียร แต่มวลของพวกมันนั้นมากกว่าทางอิเล็กทรอนิกส์ถึง 1836 เท่า เป็นแบริออนจากนิวเคลียสของไอโซโทปเบาของอะตอมไฮโดรเจน นิวตรอนตามชื่อหมายถึงอนุภาคเป็นกลางที่มีมวลเหนือโปรตอน พวกเขายังเป็นแบริออน ไม่เสถียรและมีอายุการใช้งานไม่เกินสิบหกนาที โปรตอนและนิวตรอนสร้างนิวเคลียสของอะตอม

องค์ประกอบของอะตอม

อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เล็กที่สุดองค์ประกอบทางเคมีเรียกว่าอะตอม ในใจกลางของมันคือนิวเคลียสซึ่งมีมวลเกือบทั้งหมด นิวเคลียสมีประจุบวก เนื่องจากมีโปรตอนและนิวตรอนเท่านั้น จำนวนโปรตอนสามารถกำหนดได้จากจำนวนขององค์ประกอบและตารางธาตุ: หมายเลขของโปรตอนตรงกับหมายเลขซีเรียล

อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียส ซึ่งมีจำนวนเท่ากับก็เหมือนกับโปรตอน อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เล็กที่สุดสามารถบริจาคอิเล็กตรอนหรือในทางกลับกัน อะตอมจะได้รับประจุลบหรือประจุบวกทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ คุณสมบัติทางเคมีนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งจากนิวเคลียสในระยะทางต่างๆ และเคลื่อนที่ในวงโคจรต่างๆ ด้วยความเร็วและพลังงานที่ต่างกัน

อนุภาคมูลฐานที่เป็นกลางทางไฟฟ้าไม่ใช่สามารถแสดงเป็นภาพกราฟิกได้ นักฟิสิกส์ในปัจจุบันจินตนาการว่าอะตอมเป็นนิวเคลียสหนักที่มีเมฆอิเล็กตรอนที่เป็นของแข็งอยู่รอบๆ เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุตำแหน่งของอิเล็กตรอน เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกัน และยังแสดงคุณสมบัติของคลื่นพร้อมกันด้วย

ด้วยกลศาสตร์ควอนตัม ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอนุภาคมูลฐานที่เป็นกลางทางไฟฟ้าแต่ละอนุภาคสามารถมีอิเล็กตรอนได้หลายกลุ่ม ซึ่งสร้างเปลือกอิเล็กตรอนทรงกลม ซึ่งจำนวนสูงสุดคือเจ็ด

ไปสู่ระดับที่ลึกกว่าอิเล็กตรอนปล่อยควอนตัม - โฟตอน อิเล็กตรอนแต่ละตัวหมุนบนแกนของตัวเอง คุณสมบัตินี้เรียกว่า "สปิน" ความเร็วนี้ถือว่าคงที่และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ไม่ว่าด้วยวิธีใด

การสะสมของอะตอม

วิธีสร้างอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าศึกษาโดยใช้สเปกตรัม อะตอมปล่อยหรือดูดซับเส้นแสง สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากพลังงานซึ่งใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งสัมพันธ์กับสถานะของอะตอมและการเปลี่ยนแปลงของการเปลี่ยนแปลงของควอนตัม

อะตอมจำนวนมากที่มีประจุเท่ากันจะกลายเป็นองค์ประกอบทางเคมี วันนี้รู้จัก 107 ตัวและ 19 ตัวได้มาจากการปลอมแปลงและค้นพบในธรรมชาติเท่านั้น

นิวเคลียสที่มีมวลหนักไม่เสถียร ดังนั้นอเมริเซียมและองค์ประกอบทางเคมีต่อไปนี้จะได้มาในปฏิกิริยานิวเคลียร์เท่านั้น

เมื่ออนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าองค์ประกอบทางเคมีรวมกับองค์ประกอบอื่น (จำนวนอะตอมสามารถมากถึงสองพัน) โมเลกุลจะถูกสร้างขึ้นซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่มีคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมด แต่นี่เป็นหัวข้อสำหรับบทความอื่น