|
معروفترین ذرات زیر اتمی [[الکترون|الکترونها]] [[پروتون|پروتونها]] و [[نوترون|نوترونها]] هستند. پروتون و نوترون [[ذرات ترکیبی]] هستند که از [[کوارک]] تشکیل شده‌اند. یک پرتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل شده است، ولی نوترون از یک کوارک بالا و دو کوارک پایین تشکیل شده است؛ کوارک‌ها به وسیله [[گلوئون]] به هم می‌چسبند. شش نوع کوارک متفاوت داریم('بالا'، 'پایین'، 'سر'، 'ته'، 'افسون'شگفت)، دیگر ذراتا زیراتمی [[فوتون]] و [[نوترینو]] هستند که توسط [[خورشید]] ایجاد می‌شود. بیشتر ذرات زیر اتمی از طریق بررسی [[تابش زمینه کیهانی|پرتو کیهانی]] کشف شدند. از آنها در [[شتابدهنده|شتابدهنده‌ها]] استفاده می‌شود.
هادرون – باریون – بوزون – فرمیون – لپتون – بوزون های شاخص – گلوئن – نوترینوها – موئون – مزون – کوارک – پیون و .... ذرات زیر اتمی نام دارند که در این مقاله به معرفی برخی از آنها می پردازیم: ▼
▲== معرفی ذرات زیر اتمی ==
هادرون ها (Hadrons):
▲هادرون – باریون – بوزون – فرمیون – لپتون – بوزون هایبوزون‌های شاخص – گلوئن – نوترینوها – موئون – مزون – کوارک – پیون و .... ذرات زیر اتمی نام دارند که در این مقاله به معرفی برخی از آنها می پردازیممی‌پردازیم:
هادرون‌ها (Hadrons):
ذرات زیراتمی ای هستند که از فرمیون هایی چون کوارک و آنتی کوارک و بوزون هایی چون گلوئن تشکیل شده اند. این ذرات نیروی قوی هسته ای اعمال می کنند. ▼
▲ذرات زیراتمی ای هستند که از فرمیون هاییفرمیون‌هایی چون کوارک و آنتی کوارک و بوزون هاییبوزون‌هایی چون گلوئن تشکیل شده اندشده‌اند. این ذرات نیروی قوی هسته ایهسته‌ای اعمال می کنندمی‌کنند.
هادرون ها مانند دیگر ذرات دارای عدد کوانتومی هستند. این ذرات ممکن است در دما یا فشار بسیار پایین خود به خود از بین بروند. ▼
▲هادرون هاهادرون‌ها مانند دیگر ذرات دارای عدد کوانتومی هستند. این ذرات ممکن است در دما یا فشار بسیار پایین خود به خود از بین بروند.
باریون (Baryon):
ذراتی هستند که از کوارک تشکیل شده اندشده‌اند. برای مثال پروتون از دو کوارک بالا (u) و یک کوارک پایین (d) تشکیل شده و یا نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا تشکیل شده اندشده‌اند.
انواع باریون طبق مدل استاندارد (SM) به صورت زیر است:
بوزون (Boson):
ذراتی هستند که داری اسپین صحیح هستند. اکثر بوزونبوزون‌ها ها می توانندمی‌توانند ترکیبی باشند اما گروه بوزون هایبوزون‌های شاخص (Gauge Bosons) از نوع ترکیبی نیستند.
در مدل استاندارد بوزون هابوزون‌ها ذراتی برای انتقال نیرو هستند که شامل فوتون هافوتون‌ها (انتقال دهنده یدهندهٔ الکترومغناطیس) و گراویتون (انتقال دهنده یدهندهٔ گرانش) نیز می شوندمی‌شوند.
اتم هااتم‌ها نیز می توانندمی‌توانند بوزون باشند. برای مثال هلیم – ۴ یک بوزون با اسپین گویا است.
در کل تفاوت زیادی بین استاتیک فرمیونی (اسپین نیمه صحیح) و بوزونی وجود ندارد مگر در مورد اجرام با چگالی بالا که این مورد نیز پیرو استاتیک ماکسول – بولتزمن می باشدمی‌باشد.
بر همین مبنا هم بوزون هابوزون‌ها و هم فرمیون هافرمیون‌ها ذراتی کلاسیک شناخته می شوندمی‌شوند.
بوزون هایبوزون‌های شاخص (Gauge Bosons):
ذرات بوزونی می باشندمی‌باشند که حامل نیروهای بنیادین طبیعت می باشندمی‌باشند. بوزون هایبوزون‌های شاخص خود ۳ دسته انددسته‌اند: فوتون هافوتون‌ها – بوزون W&Z (بوزون هاییبوزون‌هایی که بدون بار الکتریکی هستند را با Z نشان می دهیممی‌دهیم و آن دسته ایدسته‌ای را نیروهای ضعیف هسته ایهسته‌ای دارند با W نشان می دهیممی‌دهیم) و گلوئن هاگلوئن‌ها.
گلوئن (Gluon):
ذراتی بدون جرم و خنثی از خانوادهخانوادهٔ ی بوزون هایبوزون‌های شاخص هستند و دارای اسپین ۱ هستند.
این ذرات زیراتمی باعث پایدار بودن کوارک هاکوارک‌ها در هسته یهستهٔ اتم (پروتون هاپروتون‌ها و نوترون هانوترون‌ها) در کنار همدیگر می شوندمی‌شوند. البته جرم این ذرات از آنجاییکه بسیار کم است (MeV) از آن صرف نظر می شودمی‌شود.
گلوئن
بوزون هایبوزون‌های W&Z:
جرم بوزون هایبوزون‌های Z در حدود ۹۱.۱۸۷۶۹۱٫۱۸۷۶ (GeV/C۲C2) و نوع W آن ۸۰.۴۰۳۸۰٫۴۰۳ (GeV/C۲) می باشدمی‌باشد. هردوی آنها دارای اسپین ۱ هستند و واکنش آنها از نوع ضعیف می باشدمی‌باشد. این بوزون هابوزون‌ها از خانواده ی بوزونخانوادهٔ هایبوزون‌های شاخص هستند.
[[نوترینو]] (Neutrino):
این ذرات از خانواده‌یخانوادهٔ [[فرمیون‌ها]] و گروه [[لپتون|لپتون‌ها]] هستند و [[اسپین]] ۰.۵۰٫۵ دارند. نوترینوها اغلب تنها توسط نیروهای ضعیف و گرانش واکنش انجام می‌دهند.
[[مدل استاندارد (ذرات بنیادی)|مدل استاندارد]] پیش بینی کرده که نوترینوها بدون [[جرم]] باشند. اما در آزمایشات جرم نوترینو را گرچه بسیار کوچک اما اندازه‌گیری کرده‌اند.
نوترینوها اغلب به صورت ذرات منفرد دیده نمی‌شوند و در قالب الکترون نوترینو (۲.۲۲٫۲ eV) یا میون نوترینو (۱۷۰ KeV) و تاو نوترینو (۱۵.۵۱۵٫۵ MeV) دیده می‌شوند.
هرچند دانشمندان هنوز یکی بودن [[پادنوترینو]] و [[نوترینو]] را تایید نکرده‌اند، اما آزمایشات به روشنی این مطلب را اثبات می‌کنند. به همین دلیل در مدل استاندارد پاد این ذرات نیز تعریف شده است. (برای مثال الکترون پادنوترینو).
موئون (Muon):
این ذرات نیز از خانوادهخانوادهٔ ی فرمیون هافرمیون‌ها و گروه لپتون هالپتون‌ها هستند و دارای اسپین ۰.۵ می۰٫۵ باشندمی‌باشند.
بار این ذرات همانند الکترون است و جرمشان ۱۰۵.۶۵۸۳۱۰۵٫۶۵۸۳ (MeV/C۲C2) می باشدمی‌باشد.
اعمال واکنش در این ذرات به صورت نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی و همچنین نیروهای ضعیف هسته ایهسته‌ای است. این ذرات دارای پاد نیز می باشندمی‌باشند.
عمر این ذرات اغلب بیش از ۲.۲۲٫۲ میکروثانیه نیست که همین گونه نیز از دیگر لپتون هالپتون‌ها و مزون هامزون‌ها عمر بیشتری دارند.
موئون با جذب الکترون می تواندمی‌تواند اتم موئونیم (Muonium) را بسازد که شعاع آن تقریبا برابر با هیدروژن است. به همین دلیل تا به حال این ذرات در اتم دیده نشده اندنشده‌اند.
مزون (Meson):
مزون نوعی هادرون با اسپین صحیح می باشدمی‌باشد. مزون هامزون‌ها اصولا ترکیبی هستند به صورتیکه در آنها کوارک و آنتی کوارک هم دیده می شودمی‌شود!
مزون هامزون‌ها شامل ۳ دسته یدستهٔ اصلی منفی – مثبت و صفر می باشندمی‌باشند:
مزون صفر سنگین (B۰B0) – مزون مثبت یا پیون (?+) - مزون منفی یا کائون (K-) – مزون صفر سبک یا اتا (C?) و مزون هایمزون‌های مثبت سنگین یا رو (+?).
مزون
پیون (Pion):
نوعی از مزون هامزون‌ها هستند که دارای بار واحد (هم مثبت و هم منفی) می باشندمی‌باشند. پیون هاپیون‌ها از آن جهت مهم هستند که دارای اسپین صفر می باشندمی‌باشند و سبک ترین مزون هامزون‌ها هستند.
جرم آنها ?۰ = ۱۳۴.۹۷۶۱۳۴٫۹۷۶ (MeV/C۲) و ?± = ۱۳۹.۵۷۰۱۳۹٫۵۷۰ (MeV/C۲C2) می باشدمی‌باشد.
کوارک هاکوارک‌ها (Quarks):
کوآرک
این ذرات شامل ۶ نوع می شوندمی‌شوند:
کوارک هایکوارک‌های بالا (بار ۳/۲ و جرم ۰.۰۰۳۰٫۰۰۳) – Up (u)
کوارک هایکوارک‌های پایین (بار ۳/۱- و جرم ۰.۰۰۶۰٫۰۰۶) – Down (d)
کوارک هایکوارک‌های ربایشی (بار ۳/۲ و جرم ۱.۳۱٫۳) – Charm (c)
کوارک هایکوارک‌های غیر ربایشی (بار ۳/۱- و جرم ۰.۱۰٫۱) – Strange (s)
کوارک هایکوارک‌های زیر (بار ۳/۲ و جرم ۱۷۵) – Bottom (b)
کوارک هایکوارک‌های فوق ( باز ۳/۱- و جرم ۴.۳۴٫۳) – Top (t)
دایون (Dyon):
ذراتی فرضی که هم بار الکتریکی دارند و هم بار مغناطیسی و اگر در شرایطی بار الکتریکی انها صفر باشد تک قطبی خواهند بود. به این شرایط خاص شرایط کوانتیده شدن دیراک – اشوانزیگر – اشوینگر می گویند.
(توجه کنید که این شرایط به تک قطبی هوفت – پولیاکوف بر نمی گرددنمی‌گردد بلکه مخصوص تک قطبی دیراک است و لازمه یلازمهٔ آن تعریف هوموتوپی برای توپولوژی فضا و زمان ناپیوسته است).
اکثر تئوری هایتئوری‌های وحدت (GUT) وجود چنین ذره ایذره‌ای را پیش بینی کرده اندکرده‌اند.
گراویتون (Graviton):
ذراتی فرضی هستند که دارای جرم و بار صفر و اسپین ۲ می باشندمی‌باشند.
این ذرات بیشتر در تئوری هایتئوری‌های کوانتومی به عنوان نتیجه اینتیجه‌ای از نسبیت مطرح می شودمی‌شود.
به طوریکه QCD نیز از آنها نام می بردمی‌برد.
چنین ذراتی (بدون جرم) تا به حالا دیده نشده اندنشده‌اند. بنابراین حرف زدن در مورد ویژگی هایویژگی‌های آنها بسیار سخت است. (مگر از طریق ریاضی که این مقاله جایگاه آن نیست).
== منابع ==
دانش و زندگی
{{پانویس}}
پرتوها بردو نوعند یونیزاسیون وغیر یونیزاسیون پرتوها به دوگونه به ذرات زیر اتمی تاثیر میگذارندمی‌گذارند پرتوهای یونیزاسیون دربرخورد با ذرات زیر اتمی [[رادیکال آزاد|رادیکال‌های آزاد]] تولید کرده مثل آلفا وبتا واما پرتوهای غیر یونیزاسیون که بار نداشته وایجاد پوزش نمیکنندنمی‌کنند مثل اشعه گاما وایکس
== پیوند به بیرون ==
{{ذرات بنیادی}}
[[رده:ذرات زیراتمی|ذرات زیراتمی]]
[[رده:فیزیک ذرات بنیادی]]
[[رده:فیزیک هسته‌ای]]
| 