PICCOLA “ENCICLOPEDIA” DELLE PARTICELLE SUBATOMICHE

Tra particelle stabili ed instabili, elementari e composte, esistono centinaia di particelle subatomiche. Non è proprio possibile elencarle e descriverle tutte.
Qui c’è un solo piccolo elenco (in ordine alfabetico) delle principali particelle e famiglie di particelle, con una loro breve descrizione, che può essere utile a chi legge un testo o un articolo di Fisica.

ADRONI
Sono tutte le particelle subatomiche composte (non elementari) che risentono di tutte e quattro le forze fondamentali: gravitazionale, elettromagnetica, interazione debole ed interazione forte.
Esistono tre tipi di adroni: barioni (formati da tre quark) come protoni e neutroni, mesoni (formati da un quark ed un antiquark) come i pioni, e barioni esotici come il pentaquark, formato da cinque quark.

ANTIELETTRONE
Più noto come “positrone” è l’antiparticella dell’elettrone: ha massa uguale a quella dell’elettrone, ma carica positiva anziché negativa. Se un elettrone ed un positrone vengono a contatto, si annichilano con formazione di due fotoni ad alta energia (raggi gamma).

ANTINEUTRONE
Particella neutra di massa uguale al neutrone (vedi), ma formata da due anti-quark down ed un anti-quark up, anziché da due quark down ed un quark up.

ANTIPROTONE
Particella di massa uguale al protone (vedi), ma di carica negativa.

ANTIQUARK
Particella identica al quark (vedi), ma con carica elettrica opposta.

BARIONI
I barioni sono un gruppo di particelle subatomiche composte costituite da tre quark, come i protoni ed i neutroni.

BOSONE
Lo Spin di una particella può essere immaginato come il suo senso di rotazione attorno al proprio asse. In realtà è una forma di momento angolare espressa da un numero che può avere valori interi o semi-interi.
I bosoni sono tutte quelle particelle che hanno spin intero.
Sono ad esempio bosoni il fotone, il gluone, il bosone W, il bosone Z ed il bosone di Higgs.

BOSONE DI HIGGS
Il bosone di Higgs è chiamato “particella di Dio” perché grazie ad essa ogni cosa ha una massa e la materia esiste così come la conosciamo. Grazie al bosone di Higgs, le particelle interagiscono fra loro, vengono rallentate, non viaggiano più alla velocità della luce e acquisiscono una massa.

ELETTRONE
E’ una particella di carica elettrica negativa e di massa circa 1836 volte inferiore a quella di un protone e 1837 volte inferiore a quella di un neutrone. La sua carica elettrica è uguale e di segno opposto a quella del protone.
Gli elettroni si muovono velocissimi e disordinatamente attorno al nucleo dell’atomo, descrivendo dei volumi di spazio di forma variabile a seconda della loro energia chiamati orbitali.
L’elettrone è una particella elementare, cioè non è costituta da altre particelle, almeno a quanto se ne sa finora (2015).

GRAVITONE
Particella prevista in molti modelli teorici, ma non ancora scoperta sperimentalmente (2015). Dovrebbe essere responsabile della trasmissione della forza di gravità. Dovrebbe inoltre essere priva di massa e di carica e dovrebbe appartenere alla famiglia dei bosoni (vedi).

FERMIONI
Lo Spin di una particella può essere immaginato come il suo senso di rotazione attorno al proprio asse. In realtà è una forma di momento angolare espressa da un numero che può avere valori interi o semi-interi.
I fermioni sono tutte quelle particelle che hanno spin semi-intero.
Sono ad esempio fermioni i protoni, i neutroni, gli elettroni, il muone ed i tre tipi di neutrini.

FOTONE
Dato che la luce e, in generale, tutta la radiazione elettromagnetica, presenta il duplice aspetto ondulatorio e corpuscolare, il fotone, particella priva di massa e di carica elettrica, rappresenta la particella costituente questa radiazione, quando sia considerata sotto l’aspetto corpuscolare. Nel caso che la radiazione elettromagnetica, di cui la luce visibile è solo una parte, sia considerata sotto il suo aspetto ondulatorio, il fotone rappresenta un quanto di energia, cioè una quantità discreta ed indivisibile, di questa radiazione.

GLUONE
Particella probabilmente di massa nulla che tiene uniti i quark tra loro (glue = colla).

LEPTONE
Particella elementare (vedi) non influenzata dall’interazione forte. I leptoni risentono dunque solo delle interazioni gravitazionali, elettromagnetiche e deboli. Sono ad esempio leptoni l’elettrone, il muone ed i tre tipi di neutrini (vedi).

MESONI
Sono particelle subatomiche composte da un quark e un antiquark legati dalla interazione forte. Un esempio di mesone è il pione (vedi)

MUONE
E’ praticamente un “elettrone pesante” avendo massa circa 207 volte quella dell’elettrone, ma, carica elettrica negativa e spin – 1/2 come l’elettrone.

NEUTRINO
E’ una particella piccolissima, di massa quasi nulla e priva di carica elettrica. Il neutrino interagisce pochissimo con la materia, per cui è di difficile rilevazione. Anche noi stessi siamo continuamente “attraversati” da miliardi di neutrini.
Attualmente (2015) si conoscono tre tipi di neutrini: il neutrino elettronico, il neutrino muonico ed il neutrino tau. Ma non è escluso che ne possano esistere altri.

NEUTRONE
Insieme al protone è una delle particelle che costituiscono il nucleo atomico. E’ privo di carica elettrica, ha una massa quasi uguale a quella del protone e circa 1837 volte superiore a quella di un elettrone. E’ costituito da tre quark: due quark down ed un quark up, tenuti insieme dallo scambio di gluoni.
Dato che i quark down hanno carica elettrica – 1/3 e quelli up + 2/3, la carica elettrica totale del protone risulta – 1/3 – 1/3 + 2/3 = 0.

PARTICELLA ELEMENTARE
Particella subatomica non costituita da altre particelle.

PIONE
Particella costituita da un quark ed un antiquark, responsabile dell’interazione forte che tiene uniti i protoni nel nucleo dell’atomo che, essendo di carica uguale (positiva), dovrebbero respingersi.

POSITRONE
Particella con massa uguale a quella dell’elettrone, ma carica positiva anziché negativa. Se un elettrone ed un positrone vengono a contatto, si annichilano con formazione di due fotoni ad alta energia (raggi gamma).

PROTONE
Insieme al neutrone è una delle particelle che costituiscono il nucleo atomico. Ha carica elettrica positiva, massa quasi uguale a quella del neutrone e circa 1836 volte superiore a quella di un elettrone. E’ costituito da tre quark: due quark up ed un quark down, tenuti insieme dallo scambio di gluoni.
Dato che i quark up hanno carica elettrica + 2/3 e quelli down – 1/3, la carica elettrica totale del protone risulta 2/3 + 2/3 – 1/3 = 1.
I Protoni, essendo di carica elettrica positiva, non potrebbero stare insieme nel nucleo (cariche elettriche uguali si respingono), ma sono tenuti insieme grazie allo scambio di pioni (interazione forte).
Il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo costituisce il numero atomico ed individua perfettamente il tipo di atomo. Ad esempio l’elemento con numero atomico 26 è il Ferro, quello con numero atomico 27 è il Cobalto.

QUARK
Il quark è una particella che non è mai stata osservata isolata, ma solo in combinazione di due o più quark.
Esistono sei tipi di quark che, oltre che per la carica elettrica, si differenziano anche per la massa. Essi sono stati chiamati Up, Down, Strange, Charm, Bottom e Top in ordine di massa crescente.
I quark Up, Charm e Top hanno carica elettrica +2/3, mentre i quark Down, Strange e Bottom hanno carica elettrica -1/3.
Ad esempio, il protone è costituito da due quark Up ed uno Down, mentre il Neutrone è costituito da un quark Up e due quark Down.

TAUONE
Particella appartenente alla famiglia del leptoni (vedi), con carica elettrica negativa. Fatta eccezione per la sua massa più grande e per la sua instabilità, il tauone è identico all’elettrone.

Informazioni su giuseppemerlino

Ingegnere Chimico
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