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No início do século XX, a ideia do átomo como constituinte elementar da matéria tornou-se definitivamente aceita. Com ela, a convicção de que o átomo é formado por partículas elementares: os elétrons, partículas que contém cargas negativas (-), dispostos em camadas que se assemelham a nuvens ao redor do núcleo, que por sua vez é formado por prótons, partículas de carga positiva (+) e neutrôns, partículas neutras ou desprovidas de carga elátrica (0).

Em 1964, os Físicos Murray Gell-Mann e George Zweing postularam a existência de novas partículas elementares, os quarks – seis pares de partículas, cuja existência foi detectada experimentalmente. Os quarks tem cargas elétricas positivas ou negativas, com valores iguais a 1/3 ou 2/3 da carga do elétron. Dessa forma foi possível simplificar a teoria atômica, pois a maiorira das partículas elementares, são na verdade formadas por quarks.

Os elétrons continuam a ser partículas elementares, mas os prótons e neutrons são compostos de quarks. Embora as cargas elétricas dos quarks sejam frações de carga do elétron, os quaks nunca aparecem isoladamente, mas sempre em grupos de dois ou três, compondo os nêutrons e prótons. Vejamos abaixo a constituição de um próton e um nêutron. O próton apresenta dois quark up (u) e um quarks down (d), e o nêutron apresentaum quark up (u) e dois quarks down(d).

Algebricamente, a carga dos próton e a carga do nêutron são obtidas multiplicando-se o número de quarks (u ou d) pela sua respectiva carga. Vejamos a seguir:

Deste modo, fica até mais fácil compreender porque considera-se que a carga do próton é equivalente a uma carga positiva e a do neutron é nula.

A seguir, apresentamos um quadro que apresenta informações gerais sobre as partículas constituintes da matéria.

Bons estudos…