Subatomiese deeltjie
’n Subatomiese deeltjie is ’n partikel wat kleiner as ’n atoom is. Dit kan elementêr wees wanneer dit nie in kleiner dele opgedeel kan word nie, of saamgestel.
In deeltjie- en kernfisika word dié deeltjies bestudeer, asook die wisselwerkings tussen hulle en die materie wat hulle vorm. Die meeste van die deeltjies wat al ontdek is en deel uitmaak van die Standaardmodel, kom egter nie onder normale omstandighede in die natuur voor nie; hulle word vervaardig in kosmiese strale en in botsings in deeltjieversnellers.
Soorte
[wysig | wysig bron]Voorbeelde van sulke deeltjies is elektrone (’n elementêre deeltjie), protone en neutrone (saamgestelde deeltjies wat uit kwarke opgebou is), sowel as fotone en neutrino's, waarvan groot hoeveelhede in die son vervaardig word.
Elementêre deeltjies
[wysig | wysig bron]Die elementêre deeltjies van die Standaardmodel is:[1]
- 6 soorte kwarke: op, af, sjarme, vreemd, bo en onder.
- 6 soorte leptone: elektron, elektron-neutrino, muon, muon-neutrino, tau en tau-neutrino.
- 4 soorte ykbosone (kragdraers): die foton van elektromagnetisme, die W- en Z-bosone van die swak wisselwerking en die gluone van die sterk wisselwerking.
- Die Higgsboson (wat materie massa gee).
In verskillende uitbreidings van die Standaardmodel word die bestaan van ’n elementêre graviton en talle ander elementêre deeltjies voorspel.
Saamgestelde deeltjies
[wysig | wysig bron]Saamgestelde deeltjies sluit in:
- Hadrone
- Atoomkerns (protone en neutrone)
Verdeling van ’n atoom
[wysig | wysig bron]Die elektron met sy negatiewe elektriese lading het ’n massa van 1⁄1837 of 1836 van dié van ’n waterstofatoom. Die res van ’n waterstofatoom se massa kom van die positief gelaaide proton. ’n Element se atoomgetal is die getal protone in sy kern. Neutrone is neutrale deeltjies wat ’n effens groter massa as protone het. Verskillende isotope van dieselfde element bevat dieselfde getal protone, maar verskillende getalle neutrone. Die massagetal van ’n isotoop is die totale getal nukleone (neutrone plus protone).
Chemie gaan oor hoe elektrondeling atome in strukture soos kristalle en molekules bind. Kernfisika handel oor hoe protone en neutrone hulle in kerns rangskik. Die studie van subatomiese deeltjies, atome en molekules, en hulle struktuur en wisselwerkings, vereis kwantummeganika. Die ontleding van prosesse wat die getalle en soorte deeltjies verander, vereis kwantumveldteorie. Die studie van subatomiese deeltjies per se word deeltjiefisika genoem. Die term "hoëenergiefisika" is feitlik dieselfde as "deeltjiefisika" omdat die skepping van deeltjies hoë energie vereis: Dit gebeur net as gevolg van kosmiese straling of in deeltjieversnellers. Deeltjiefenomenologie sistematiseer die kennis oor subatomiese deeltjies wat uit hierdie eksperimente opgedoen word.[2]
Geskiedenis
[wysig | wysig bron]Die term "subatomiese deeltjie" kom uit die 1960's en is gebruik om te onderskei tussen ’n groot aantal barione en mesone (wat hadrone insluit) en deeltjies wat nou as waarlik elementêr beskou word. Voorheen is hadrone gewoonlik as "elementêr" geklassifiseer omdat hulle samestelling onbekend was.
Van die deeltjies en hipotetiese deeltjies sluit in:
| Deeltjie | Samestelling | Voorspel | Ontdek | Opmerkings |
|---|---|---|---|---|
| Elektron e− | elementêr (lepton) | G. Johnstone Stoney (1874) | J.J. Thomson (1897) | Minimum eenheid van elektriese lading.[3] |
| alfadeeltjie | saamgestel (atoomkern) | nooit | Ernest Rutherford (1899) | In 1907 deur Rutherford en Thomas Royds bewys as ’n heliumkern. |
| Foton γ | elementêr (kwantum) | Max Planck (1900) Albert Einstein (1905) | Ernest Rutherford (1899) as γ-strale | |
| Proton p | saamgestel (barion) | lank gelede | Ernest Rutherford (1919) | Die kern van 1H. |
| Neutron n | saamgestel (barion) | Ernest Rutherford (omstreeks 1918) | James Chadwick (1932) | Die tweede nukleon. |
| Antideeltjies | Paul Dirac (1928) | Carl D. Anderson (e+, 1932) | ||
| Pione π | saamgestel (mesone) | Hideki Yukawa (1935) | César Lattes, Giuseppe Occhialini (1947) en Cecil Powell | Verduidelik die kernkrag tussen nukleone. Die eerste meson (volgens die moderne definisie) wat ontdek is. |
| Muon μ− | elementêr (lepton) | nooit | Carl D. Anderson (1936) | Eers ’n "meson" genoem. |
| Kaone | saamgestel (mesone) | nooit | 1947 | Ontdek in kosmiese straling. Die eerste vreemde deeltjie (met vreemde kwarke). |
| Lambdabarione | saamgestel (barione) | nooit | Universiteit van Melbourne (Error no symbol defined, 1950)[4] | Die eerste hiperon wat ontdek is. |
| Neutrino | elementêr (lepton) | Wolfgang Pauli (1930) | Clyde Cowan, Frederick Reines (νe, 1956) | Het die probleem van energiespektrum van betaverval opgelos. |
| Kwarke (u, d, s) |
elementêr | Murray Gell-Mann, George Zweig (1964) | Geen spesifieke bevestigingsvoorval vir die kwarkmodel. | |
| sjarmekwark c | elementêr (kwark) | 1970 | 1974 | |
| onderkwark b | elementêr (kwark) | 1973 | 1977 | |
| Swak ykbosone | elementêr (kwantum) | Glashow, Weinberg, Salam (1968) | CERN (1983) | Eienskappe deur die 1990's bevestig. |
| bokwark t | elementêr (kwark) | 1973 | 1995 | Hadroniseer nie, maar is nodig om die Standaardmodel te voltooi. |
| Higgsboson | elementêr (kwantum) | Peter Higgs et al. (1964) | CERN (2012) | Vermoedelik in 2013 bevestig. Nog bewyse in 2014 gevind.[5] |
| Tetrakwark | saamgestel | ? | ’n Nuwe klas hadrone. | |
| Pentakwark | saamgestel | ? | Nog ’n klas hadrone. Verskeie bestaan vermoedelik. | |
| Graviton | elementêr (kwantum) | Albert Einstein (1916) | ||
| Magnetiese monopool | elementêr (ongeklassifiseer) | Paul Dirac (1931) | onontdek | |
Sien ook
[wysig | wysig bron]Verwysings
[wysig | wysig bron]- ↑ Cottingham, W.N.; Greenwood, D.A. (2007). An introduction to the standard model of particle physics. Cambridge University Press. p. 1. ISBN 978-0-521-85249-4.
- ↑ Taiebyzadeh, Payam (2017). String Theory; A unified theory and inner dimension of elementary particles (BazDahm). Riverside, Iran: Shamloo Publications Center. ISBN 978-600-116-684-6.
- ↑ Klemperer, Otto (1959). "Electron physics: The physics of the free electron". Physics Today. 13 (6): 64–66. Bibcode:1960PhT....13R..64K. doi:10.1063/1.3057011.
- ↑ Sommige bronne soos "The Strange Quark". sê 1947.
- ↑ "CERN experiments report new Higgs boson measurements". cern.ch (in Engels). 23 Junie 2014. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 10 Maart 2016.
Eksterne skakels
[wysig | wysig bron]
Wikiwoordeboek het 'n inskrywing vir subatomiese deeltjie.
