ЩО МЕНШЕ ЗА МОЛЕКУЛУ

У світі фізики існують об’єкти, розміри яких незрівнянно менші за молекули. Вони належать до нано- та атомарного світу та відіграють важливу роль у різних галузях науки.

Наночастинки

Наночастинки — це частинки з розмірами від 1 до 100 нанометрів (нм). Для порівняння, розмір молекули становить близько 0,1-1 нм. Наночастинки можуть складатися з різноманітних матеріалів, таких як метали, оксиди, напівпровідники та вуглець. Завдяки своїм унікальним властивостям, наночастинки знайшли застосування у фармацевтиці, енергетиці, електроніці та медицині.

Атоми

Атоми — це найменші складові матерії. Вони складаються з щільного ядра, оточеного орбіталями електронів. Атоми є надзвичайно малими, з діаметром приблизно 0,1-0,2 нм. Вони складаються з протонів, нейтронів та електронів. Хімічні елементи характеризуються кількістю протонів в їхніх ядрах. Взаємодія атомів призводить до утворення молекул і сполук.

Іони

Іони — це атоми або молекули, які набули або втратили електрони. Це дає їм електричний заряд. Іони з додатнім зарядом називаються катіонами, а з від’ємним — аніонами. Іони утворюються в результаті хімічних реакцій та відіграють важливу роль у багатьох біологічних процесах.

Електрони

Електрони — це найлегші і найдрібніші частинки матерії. Вони не мають маси спокою і мають від’ємний електричний заряд. Електрони обертаються навколо атомних ядер, утворюючи електронні оболонки. Вони є носіями електричного струму та відіграють ключову роль у хімічних реакціях.

Протони і нейтрони

Протони і нейтрони є субатомними частинками, які становлять атомні ядра. Протони мають позитивний електричний заряд, а нейтрони — нейтральний заряд. Маса протона майже в 1836 разів перевищує масу електрона, а маса нейтрона — приблизно в 1839 разів більша за масу електрона. Протони і нейтрони утримуються разом сильним ядерним з’єднанням.

Кварки

Кварки — це елементарні частинки, які є складовими частинками протонів і нейтронів. Існує шість різних типів кварків, які називаються верхній, нижній, шарм, дивний, верхній та нижній. Кварки утримуються разом глюонами, які є носіями сильної ядерної сили.

Бозони

Бозони — це елементарні частинки з цілим значенням спіну. До них належать фотони, які є носіями електромагнітної сили, глюони — носії сильної ядерної сили та бозони Хіггса, які відповідають за надання маси іншим частинкам.

Лептони

Лептони — це елементарні частинки з напівцілим значенням спіну. До них належать електрони, мюони, тау-лептони та нейтрино. Лептони не беруть участі у сильній ядерній взаємодії.

Ці субмолекулярні об’єкти відіграють фундаментальну роль у розумінні будови матерії та різноманітних явищ, що відбуваються в природі. Їх дослідження дало величезний поштовх технологічному прогресу та продовжує відкривати нові можливості для наукових досягнень і практичних застосувань.

5 запитань про те, що менше за молекулу:

1. Що таке атом?

Атом – це найменша одиниця елемента. Він складається з ядра, оточеного електронами. Розміри атомів приблизно 10^-10 метрів.

2. Що таке субатомна частинка?

Субатомна частинка – це частинка, менша за атом. Існує два основних типи субатомних частинок: протони та нейтрони (що містяться в ядрі) та електрони (що обертаються навколо ядра).

3. Що таке кварки?

Кварки – це елементарні частинки, які складають протони та нейтрони. Існує шість типів кварків: верхній, нижній, дивний, зачарований, справжній і красивий.

4. Що таке лептони?

Лептони – це елементарні частинки, не пов'язані з кварками. Найбільш відомим типом лептонів є електрон, але також існують мюон, тау-лептон та три нейтрино.

5. Що таке бозони?

Бозони – це елементарні частинки, що переносять сили. Найвідомішим типом бозона є фотон, який переносить електромагнітну силу. Іншими типами бозонів є W- та Z-бозони, які переносять слабку силу, і глюони, які переносять сильну силу.