ما هي الجسيمات تحت الذرية

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٥٣ ، ١٥ يوليو ٢٠٢٠
ما هي الجسيمات تحت الذرية

تعريف الذرة

تعرّف الذرات بأنها الوحدات البنائية الأساسية للمواد والهيكل الأساسي المحدد للعناصر، ويعتقد أن الذرات نشأت لأول مرة بعد الإنفجار العظيم الذي حدث قبل حوالي 13.7 مليار سنة، وبعد برودة مكونات الكون الجديد أصبحت الظروف ملائمة لتشكيل الكواركات والإلكترونات، ثم اجتمعت الكواركات معًا لتكوين البروتونات والنيوترونات التي انتظمت جميعها داخل النوى الذرية، كما أعطت المدة الطويلة التي استغرقها الكون ليبرد الفرصة لإبطاء الإلكترونات حتى تتمكن النوى من التقاطها لتشكيل الذرات الأولى التي تشكلت في المقام الأول من الهيدروجين والهيليوم والتي لا تزال أكثر العناصر وفرةً في الكون، كما تسببت الجاذبية الكونية في نهاية المطاف في اندماج السحب الغازية وتشكيل النجوم، وتم بعد ذلك إنشاء ذرات أثقل داخل النجوم وإرسالها في جميع أنحاء الكون بعد انفجارها، ويستعرض هذا المقال معلومات عن الجسيمات المكونة للذرة والتي تعرف بالجسيمات تحت الذرية.[١]

الجسيمات تحت الذرية

يطلق اسم الجسيمات تحت الذرية على وحدات مختلفة من المادة أو الطاقة المكونة للذرة والتي تشكل المكونات الأساسية لجميع المواد، وتشتمل الجسيمات تحت الذرية على الجسيمات المشحونة سلبًا المحيطة بنواة الذرة والتي لا كتلة لها تقريبًا ولكنها تمثل معظم حجم الذرة، بالإضافة الى كتل البناء الأثقل وزنًا المتواجدة في نواة الذرة، وغيرها من الجسيمات، وقد توسع مجال دراسة الجسيمات تحت الذرية بشكل كبير مع استخدام مسرعات الجسيمات لدراسة تصادمات الطاقة العالية للإلكترونات والبروتونات والجسيمات الأخرى من المادة، فعندما تتصادم الجسيمات عند طاقة عالية تكون طاقة التصادم سانحة لتكوين جسيمات دون ذرية أُخرى، وبعد استكمال الثورة التي بدأت في أوائل القرن العشرين بنظريات تكافؤ المادة والطاقة، خلص هذا التطور الى الكشف عن أكثر من 200 جسيم دون ذري معظمها غير مستقر ويتواجد لمدة تقل عن مليون جزء من الثانية نتيجة لحوادث التصادم الناتجة عن تفاعلات الأشعة الكونية أو تجارب مسرع الجسيمات، وقد أعطت الأبحاث النظرية والتجريبية في فيزياء الجسيمات ودراسة الجسيمات دون الذرية وخصائصها فهمًا أوضح لطبيعة المادة والطاقة وكيفية نشوء الكون.[٢]

أنواع الجسيمات تحت الذرية

تعد الذرة أصغر وحدة بنائية على وجه الأرض وهي المكون الأساسي لأي نوع من المواد حيث لا يمكن تقسيمها أو تجزئتها، و تشكل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات الجزيئات دون الذرية الأساسية للذرة، حيث تحدد الجسيمات تحت الذرية الثلاث الشحنة الكلية للذرة والخصائص الكيميائية التي يمكن أن تمتلكها، وفيما يأتي نظرة على هذه الجسيمات :[٣]

  • البروتونات: يقع البروتون داخل نواة الذرة ويمتلك كتلة أكبر نسبيًا من كتلة الإلكترون ولكنه أخف قليلًا من النيوترون، ويمتلك البروتون دائمًا شحنة موجبة واحدة على الأقل، ويكون عدد البروتونات مسؤولاً عن تحديد العدد الذري للذرات وهو مهم في التفريق بين الذرات المختلفة لأنه محدد لكل ذرة ولأنه يحدد الخواص الكيميائية للذرات.
  • النيوترونات: توجد النيوترونات أيضًا في نواة الذرة وتحصل على اسمها من شحنتها الكيميائية المحايدة، وتعطي أعداد النيوترونات مع البروتونات في الذرة العدد الكتلي للذرة، وتكون كتلة النيترونات أكبر بكثير من الإلكترونات وأثقل قليلاً من البروتونات، كما يحدد عدد النيوترونات داخل النواة عدد النظائر التي يمكن أن تشكلها ذرة معينة.
  • الإلكترونات: تعد الإلكترونات أصغر المكونات تحت الذرية الرئيسة، وتحمل الإلكترونات شحنة سالبة، كما أنها تتواجد داخل السحب المدارية للذرات، حيث تمنع القوة الكهرومغناطيسية الإلكترونات من مغادرة مدارات الذرة، وتعد الإلكترونات الجسيمات تحت الذرية الوحيدة التي يمكن للذرة التخلي عنها أو اكتسابها او مشاركتها خلال عملية الترابط الكيميائي.

المراجع[+]

  1. "What Is an Atom", , Retrieved 2020-04-10. Edited.
  2. "Subatomic particle", , Retrieved 2020-04-10. Edited.
  3. "What Are the Three Subatomic Parts to an Atom & Their Charges", , Retrieved 2020-04-10. Edited.