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Partículas elementales




Enviado por Matías Bocca



Partes: 1, 2

    1. Leptones
    2. Quarts
    3. Bosones
    4. Bosón de
      Higgs
    5. Gluones
    6. Fuente
    7. Glosario

    Introducción

    Una partícula subatómica es una
    partícula más pequeña que el átomo.
    Puede ser una partícula elemental o una compuesta. La
    física de
    partículas y la física nuclear se ocupan del
    estudio de estas partículas, sus interacciones y de la
    materia que
    las forma y que no se agrega en los átomos. Ejemplos de
    partículas subatómicas son las que constituyen los
    átomos: protones, electrones y neutrones.

    La mayoría de las partículas
    elementales que se han descubierto y estudiado no pueden
    encontrarse en condiciones normales en la Tierra,
    sino que se producen en los rayos cósmicos y en los
    procesos que
    se dan en los aceleradores de partículas. De este modo,
    existen docenas de partículas subatómicas.

    Los primeros modelos
    atómicos consideraban básicamente tres tipos de
    partículas subatómicas: protones, electrones y
    neutrones. Más adelante el descubrimiento de la estructura
    interna de protones y neutrones, reveló que estas eran
    partículas compuestas. Además el tratamiento
    cuántico usual de las interacciones entre las
    partículas comporta que la cohesión del
    átomo requiere otras partículas bosónicas
    como los piones, gluones o fotones.

    Los protones y neutrones por su parte
    están constituidos por quarks. Así un protón
    está formado por dos quarks up y un Quark down. Los quarks
    se unen mediante partículas llamadas gluones. Existen seis
    tipos diferentes de quarks (up, down, bottom, top, extraño
    y encanto). Los protones se mantienen unidos a los neutrones por
    el efecto de los piones, que son mesones compuestos formados por
    parejas de Quark y antiquark (a su vez unidos por gluones).
    Existen también otras partículas elementales que
    son responsables de las fuerzas electromagnéticas (los
    fotones) y débil (los neutrinos y los bosones W y Z).

    Los electrones, que están cargados
    negativamente, tienen una masa 1/1836 de la del átomo de
    hidrógeno, proviniendo el resto de su masa
    del protón. El número atómico de un elemento
    es el número de protones (o del de electrones si el
    elemento es neutro). Los neutrones por su parte son
    partículas neutras con una masa muy similar a la del
    protón. Los distintos isótopos de un mismo elemento
    contienen el mismo número de protones pero distinto
    número de neutrones. El número másico de un
    elemento es el número total de protones más
    neutrones que posee en su núcleo.

    Las propiedades más interesantes de las 3
    partículas constituyentes de la materia existente en la
    Tierra
    son:

    Electrón: Se encuentra en la corteza. Su
    masa aproximadamente es de 9,1*10-31 Kg. Tiene carga
    eléctrica negativa (-1.602*10-19 C).

    Protón: Se encuentra en el núcleo.
    Su masa es de 1,6. 10-27 Kg. Tiene carga positiva igual en
    magnitud a la carga del electrón. El número
    atómico de un elemento indica el número de protones
    que tiene en el núcleo. Por ejemplo el núcleo del
    átomo de hidrógeno contiene un único
    protón, por lo que su número atómico (Z) es
    1.

    Neutrón: Se encuentra en el núcleo.
    Su masa es casi igual que la del protón. No posee carga
    eléctrica.

    El concepto de
    partícula elemental es hoy algo más oscuro debido a
    la existencia de cuasi partículas que si bien no pueden
    ser detectadas por un detector constituyen estados
    cuánticos cuya descripción fenomenológica es muy
    similar a la de una partícula real.

    En la Grecia
    clásica, un átomo era concebido como la parte
    más pequeña e indivisible constituyente de la
    materia.

    Fue el desarrollo de
    la química la
    que consiguió establecer un número determinado de
    constituyentes de toda la materia existente y medible en la
    Tierra. Sus hallazgos dieron su mayor fruto de la mano de
    Mendeleiev, al concretar de una forma sencilla todos los posibles
    átomos (definiendo de hecho la existencia de algunos no
    descubiertos hasta tiempo
    después).

    Más adelante se descubrió que, si
    bien los recién definidos átomos cumplían la
    condición de ser los constituyentes de toda la materia, no
    cumplían ninguna de las otras dos condiciones. Ni eran la
    parte más pequeña ni eran indivisibles. Sin embargo
    se decidió mantener el término átomo para
    estos constituyentes de la materia.

    La electroquímica liderada por G. Johnstone
    Stoney, dio lugar al descubrimiento de los electrones (e-) en
    1874, observado en 1897 por J. J. Thomson. Estos electrones daban
    lugar a las distintas configuraciones de los átomos y de
    las moléculas. Por su parte en 1907 los experimentos de
    Ernest Rutherford revelaron que gran parte del átomo era
    realmente vacío, y que casi toda la masa se concentraba en
    un núcleo relativamente pequeño. El desarrollo de
    la teoría
    cuántica llevó a considerar la química en
    términos de distribuciones de los electrones en ese
    espacio vacío. Otros experimentos demostraron que
    existían unas partículas que formaban el
    núcleo: el protón (p+) y el neutrón (n)
    (postulado por Rutherford y descubierto por James Chadwick en
    1932). Estos descubrimientos replanteaban la cuestión de
    las partes más pequeñas e indivisibles que formaban
    el universo
    conocido. Se comenzó a hablar de las partículas
    subatómicas.

    Partes: 1, 2

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