Atomen vertegenwoordigen de kleinste stukjes materie met constante eigenschappen en worden de basiseenheid van materie genoemd. Wetenschappers hebben echter ontdekt dat atomen niet de kleinste deeltjes in de natuur zijn. Ondanks hun minuscule grootte, bestaan ​​er een aantal veel kleinere deeltjes, bekend als subatomaire deeltjes. In werkelijkheid vormen deze subatomaire deeltjes de bouwstenen van onze wereld, zoals protonen, neutronen, elektronen en quarks, of vernietigen ze, zoals alfa- en betadeeltjes.

Protonen

Het proton werd ontdekt door Earnest Rutherford in 1919. Dit subatomaire deeltje bevindt zich in de atoomkernen. De massa van het deeltje is gelijk aan ongeveer één atomaire massa en is, samen met de neutronen van het atoom, verantwoordelijk voor de meerderheid van de totale massa van een atoom. Protonen hebben een positieve lading. De atomen van elk element hebben een bepaald aantal protonen, wat het atomaire nummer van de elementen weergeeft.

Neutronen

Het neutron werd ontdekt door James Chadwick in 1932. Dit subatomaire deeltje bevindt zich in de kernen van atomen. De massa van het deeltje is gelijk aan ongeveer één atomaire massa en is, samen met de protonen van het atoom, verantwoordelijk voor de meerderheid van de totale massa van het atoom. Neutronen hebben geen elektrische lading. Het aantal neutronen kan variëren voor atomen van een bepaald element, waarbij elke variatie een isotoop wordt genoemd.

Elektronen

Het elektron was het eerste subatomaire deeltje dat kon worden geïdentificeerd, ontdekt door Sir John Joseph Thomson in 1897. Elektronen draaien rond de atoomkern in wat een elektronenwolk wordt genoemd. De massa van het deeltje is klein, ongeveer 1.840 keer kleiner dan protonen en neutronen. Het subatomaire deeltje heeft een negatieve lading. Elektronen zijn primair verantwoordelijk voor chemische interacties. Elektronen in de buitenbaan worden verloren, gewonnen of gedeeld met andere atomen, waardoor chemische bindingen worden gevormd.

Alfa-deeltjes

Alfadeeltjes vertegenwoordigen de kernen van heliumatomen, bestaande uit twee protonen en twee neutronen. Deze subatomaire deeltjes worden geproduceerd door radioactief alfa-verval in grote, onstabiele atomen. Deze deeltjes hebben een relatief lage energie en kunnen niet diep in andere materialen doordringen. Vanwege hun grootte kunnen alfadeeltjes echter extreem destructief zijn voor menselijke cellen waarmee ze in contact komen.

Bèta-deeltjes

Bèta-deeltjes vertegenwoordigen vrije elektronen of positronen. Positronen hebben dezelfde massa als elektronen, maar hebben een positieve lading. Beta-deeltjes worden geproduceerd door radioactief bèta-verval. Ze hebben relatief veel energie en bewegen met hoge snelheden. Vanwege deze eigenschappen kunnen bètadeeltjes materialen ongeveer 100 keer dieper doordringen dan alfadeeltjes.

Quarks

Quarks vertegenwoordigen de kleinste bekende subatomaire deeltjes. Deze bouwstenen van materie worden beschouwd als de nieuwe elementaire deeltjes, die protonen, neutronen en elektronen vervangen als de fundamentele deeltjes van het universum. Er zijn zes soorten, genaamd smaken van quarks: op, neer, charme, vreemd, boven en onder. Bovendien komen quarks in drie kleuren, wat hun kracht weergeeft: rood, blauw en groen. Op en neer quarks zijn de meest voorkomende en minst massale. Protonen bestaan ​​uit één down en twee up-quarks, terwijl neutronen bestaan ​​uit één down en twee up-quarks.