Các hạt cơ bản cấu tạo nên vật chất được phân loại như thế nào?

Câu hỏi: Các hạt cơ bản cấu tạo nên vật chất được phân loại như thế nào?

Lời giải:

Các hạt cơ bản cấu tạo nên vật chất được phân loại thành 2 loại hạt:

- Hạt cơ bản hay còn gọi là hạt sơ cấp là những hạt không thể chia nhỏ hơn được nữa.

- Hạt tổ hợp là những hạt được cấu thành bởi các hạt khác như proton, neutron, được cấu thành từ các hạt quark.

Ví dụ: proton, neutron được cấu thành từ hạt quark.

* Proton là gì?

Proton là một hạt hạ nguyên tử trong nhân nguyên tử và mang điện tích dương. Chúng tôi thường ký hiệu nó bằng p. Khi các nhà khoa học phát hiện ra electron, họ không biết gì về một hạt gọi là proton. Goldstein đã phát hiện ra một hạt tích điện dương được tạo ra từ khí. Chúng được gọi là tia cực dương. Không giống như các electron, chúng có tỷ lệ điện tích trên khối lượng khác nhau tùy thuộc vào khí được sử dụng. Sau nhiều thí nghiệm khác nhau của nhiều nhà khoa học, cuối cùng, Rutherford đã phát hiện ra proton vào năm 1917.

Số proton trong nguyên tử của một nguyên tố hóa học cho biết số hiệu nguyên tử của nó. Đó là vì số hiệu nguyên tử bằng số proton mà một nguyên tố có trong hạt nhân của nó. Ví dụ, số nguyên tử của natri là 11; do đó, natri có 11 electron trong hạt nhân.

* Đặc điểm hạt Proton 

- Proton ký hiệu là p hay p+: nghĩa là “đầu tiên”

- Proton mang điện tích dương (+) mà cụ thể là  + 1,602.10 C 1+ (đơn vị điện tích)

- Proton là 1 loại hạt tổ hợp, hạt hạ nguyên tử và chính là 1 trong 2 loại hạt chính cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử (còn lại là hạt neutron). Bản thân 1 hạt proton được cấu thành từ 3 hạt quark nhỏ hơn (1 quark xuống và 2 quark lên)

- Số proton trong nguyên tử của 1 nguyên tố bằng đúng số điện tích hạt nhân của nguyên tố đó và được lấy làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Khối lượng = 1,6726.10 (kg) ≈ 1u Nơtron nặng hơn một so với proton không đáng kể.

* Hạt neutron là gì?

Neutron(nơtron) là hạt cơ bản không mang điện, cùng với proton tạo nên hạt nhân nguyên tử. Có spin 1/2 và khối lượng hơi lớn hơn khối lượng của proton. N thuộc về họ barion. Ở trạng thái tự do, N không bền và phân rã thành proton, electron và phản hạt nơtrino, thời gian sống trung bình 16 phút (chu kì bán rã). Trong hạt nhân, N ở trạng thái bền. N tuy không mang điện tích nhưng vẫn có mômen từ riêng. Neutron là một loại hạt hạ nguyên tử, hạt này cùng với neutron cấu thành nên hạt nhân nguyên tử. Neutron trung hòa về điện và có khối lượng bằng 1.67492716 × 10⁻²⁷ kg. Neutron và proton được người ta gọi chung là nucleon.

Mỗi neutron sẽ bao gồm có hai quark xuống và 1 quark lên. Các neutron này thường đóng vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng hạt nhân.