LES PARTÍCULES SUBATÒMIQUES

Des de l’origen dels temps, l’ésser humà ha treballat amb els diferents materials que l’envoltaven, sense coneixer-ne la seva composició íntima. Aproximadent 400 anys abans de Crist, un filòsof grec, Demòcrit, va proposar la idea que la matèria estava composta per petites partícules indivisibles, “atoma” en grec. El descobriment de nous components a l’interior de l’àtom va donar lloc als diferents models que apareixien a mida que anaven descobrint-se noves partícules.

L’electró Predit per Stoney el 1874, qui va suggerir que els àtoms tenien estructura interna, per explicar els fenòmens elèctrics. electró e- massa 9,109.10-31 Kg càrrega -1,602.10-19 C Va ser descobert per Thomson el 1897, mitjançant experiències de càrregues elèctriques en gasos a pressió reduïda. La càrrega d’un electró va ser determinada per Millikan el 1906.

El protó Fou descobert per Rutherford el 1911, quan investigava la difusió de partícules a d’alta energia sobre làmines metàl·liques. protó P+ massa 1,67.10-27 Kg càrrega 1,602.10-19 C Les partícules a (He2+) provenen de substàncies radioactives com el radi.

El neutró L’any 1911, Rutherford havia predit l’existència d’una nova partícula al nucli dels àtoms. neutró n massa 1,67.10-27 Kg càrrega 0 C Va ser descobert per Chadwick, l’any 1932, quan bombardejava àtoms de berili amb partícules alfa.

Models atòmics Model de Dalton. 1808 Model de Thomson. 1898 Model de Rutherford. 1911 Model de Bohr. 1913 Model de Schrödinger. 1926

Model de Dalton 1808 Suposa tota la matèria formada per àtoms indivisibles. També considera que tots els àtoms són neutres. Els diferents tipus d’àtoms es distingeixen per la seva massa i les seves propietats. Identifica els àtoms de forma ben curiosa: Hidrogen Carboni Nitrogen Oxigen Fósfor Sofre

Model de Thomson 1898 L’àtom és una esfera uniforme d’electricitat positiva. + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - A l’esfera s’hi troben inmersos els electrons, de manera que la càrrega total és neutra. Aquest model no explica els experiments de dispersió de les partícules alfa (càrregues elèctriques positives molt ràpides) a través de làmines metàl·liques.

Model de Rutherford 1911 Descriu l’àtom com un nucli central que conté els protons. Els electrons descriuen òrbites circulars al voltant del nucli. La massa dels protons i electrons no és la massa total de l’àtom, per això va preveure l’existència d’una altra partícula al nucli.

Model de Bohr 1913 Suposa l’àtom format per un nucli compacte amb protons i neutrons. Els electrons es mouen al voltant del nucli en òrbites situades a diferents nivells. A cada nivell li correspon un determinat valor d’energia. I la distància del nivell al nucli només pot adoptar certs valors. Cada nivell admet un nombre màxim d’electrons: 2n2, on n designa el nivell (1, 2, 3 ...).

Model de Schrödinger 1926 Entèn l’àtom com un nucli amb protons i neutrons. Els electrons giren al voltant del nucli describint òrbites. El moviment és semblant al moviment d’una ona. Cada electró, amb una energia característica, pot ocupar una determinada regió de l’espai entorn al nucli que rep el nom d’orbital atòmic.

Estudis actuals. A principis del segle XX es va començar a estudiar la interacció forta que manté unides les partícules al nucli atòmic i, també la interacció dèbil responsable de la desintegració b dels elements radioactius. El 1930, el físic P.Dirac va predir que totes les partícules elementals tenen una antipartícula. electró Positró (descobert el 1932) protó Antiprotó (descobert el 1955) Avui en dia, sabem que és cert per a totes les partícules.

Les partícules subatòmiques poden transformar-se en altres mitjançant desintegració espontània o colisions violentes. Les partícules han estat detectades o deduïdes teòricament estudiant els raigs còsmics, i els acceleradors de partícules.

La matèria es considera formada a partir de la combinació de dos tipus de partícules fonamentals: Leptons: Electró Quarks: Up Muó Down Tau Strange Neutrí electró Charm Neutrí muó Bottom Neutrí tau Top

Els quarks es combinen entre si i formen altres tipus de partícules que s’anomenen hadrons, i poden ser: mesons: Pió barions: Protó Kaó Neutró Eta Lambda Sigma Xi Omega

Encara hi ha unes altres partícules que són les encarregades de transportar les forces entre les subpartícules descobertes fins ara, són els bosons: Bosons: Fotó Gravitó Gluó Bosons dèbils

http:/usuarios.lycos.es/tonibardia/acc.htm

Només tres partícules són estables respecte la desintegració espontània (neutrí, electró i protó), tot i que es creu que aquest últim té una vida mitjana de 1032 anys. De totes les partícules inestables, la de major vida mitjana és el neutró. Això pot explicar perquè en tenim prou amb els neutrons, protons i electrons per explicar de què està formada la matèria.