Las partículas elementales según la Comision Chilena de Energía Nuclear (s,f) son los constituyentes elementales de la
materia, más precisamente son partículas que no están constituidas por
partículas más pequeñas ni se conoce que tengan estructura interna.
Originalmente el término partícula elemental se usó
para toda partícula subatómica como los protones y neutrones, los electrones y
otros tipos de partículas exóticas que sólo pueden encontrarse en los rayos
cósmicos o en los grandes aceleradores de partículas, como los piones o los
muones. Sin embargo, a partir de los años 1970 quedó claro que los protones y
neutrones son partículas compuestas de otras partículas más simples.
Actualmente el nombre partícula elemental se usa para las para las
partículas, que hasta donde se sabe, no están formadas por partículas más
simples.
Partículas subatómicas
Cuando John Dalton postuló su teoría atómica consideró
que los átomos eran indivisibles y por tanto en cierto modo partículas
elementales. Los avances en el conocimiento de la estructura atómica revelaron
que los átomos no eran ni mucho menos indivisibles y estaban formados por
partículas más elementales: protones, neutrones y electrones. El estudio de las
partículas que forman el núcleo atómico, reveló que estas no eran elementales,
sino que estaban formadas por partículas más simples. Los neutrones, protones y
otras partículas compuestas como el resto de hadrones y los mesones. Tanto los hadrones
como los mesones están constituidos por partículas más pequeñas, llamadas
quarks y anti quarks y "nubes" de gluones que los mantienen unidos.
La lista de partículas subatómicas que actualmente se
conocen consta de centenares de estas partículas subatómicas, situación que
sorprendió a los físicos, hasta que fueron capaces de comprender que muchas de
esas partículas realmente no eran elementales sino compuestas de elementos más
simples llamados quarks y leptones que interaccionan entre ellos mediante el
intercambio de bosones. En el modelo estándar, que refleja nuestro estado de
conocimiento sobre los constituyentes últimos de la materia, los quarks, los
leptones y los bosones de intercambio se consideran partículas elementales, ya
que no existe evidencia de que a su vez estuvieran formados por otras
partículas más "pequeñas". (Comision Chilena de Energía Nuclear (s,f)
Las partículas de la materia también llevan cargas que las hacen
susceptibles a las fuerzas fundamentales según
la Comisión Chilena de Energía Nuclear (s,f)
Cada quark
puede llevar tres cargas de color - roja, verde o azul, permitiéndoles
participar en interacciones fuertes.
Los quarks
tipo up (up, top o charm) llevan una carga eléctrica de +2/3, y los tipo
down (down, strange y bottom) llevan una carga eléctrica de -1/3, permitiendo
a ambos tipos participar en interacciones electromagnéticas.
Los
leptones no llevan ninguna carga de color - son neutros en este sentido,
evitándose que participen en interacciones fuertes.
Los
leptones tipo down (el electrón, el muon, y el lepton tau) llevan una
carga eléctrica de -1, permitiéndoles participar en interacciones
electromagnéticas.
Los
leptones tipo up (los neutrinos) no llevan ninguna carga eléctrica,
evitándose que participen en interacciones electromagnéticas.
Los quarks
y los leptones llevan varias cargas de sabor, incluyendo el isospín débil,
permitiendo a todas ellas interaccionar recíprocamente vía la interacción
nuclear débil.
Pares de cada grupo (un quark tipo up, un quark tipo down, un lepton tipo
down y su neutrino correspondiente) forman las familias. Las partículas
correspondientes entre cada familia son idénticas la una a la otra, a excepción
de su masa y de una característica conocida como su sabor.
Son formas de energía que no
están compuesta por otras formas.
Más allá de las partículas que todos (as) conocemos del
átomo, protones, neutrones y electrones, existen dentro de estas otras
partículas más simples, a las que se les ha llamado partículas elementales o
subatómicas (Valenzuela, 1994).
Actualmente se conocen más de veinte partículas
elementales, de diversa procedencia (tubos de descarga eléctrica a través de
gases enrarecidos, desintegraciones nucleares, radiación cósmica, etc.), esto
no indica que todas ellas se encuentren en los átomos como constituyentes de
los mismos (pág. 27)
Según lo describe Valenzuela en su libro Química General.
Introducción a la Química Teórica(1994) las partículas
elementales suelen identificar mediante tres características
El siguiente video explica de forma sencilla cómo está compuesta de la materia, más allá de los protones, neutrones y electrones.
Según lo describe
Valenzuela en su libro Química General. Introducción
a la Química Teórica(1994) desde 1964 las
partículas elementales suelen agruparse en dos grandes familias denominadas
respectivamente "leptones" (las más ligeras) y "quarks"
(las más pesadas).
Por la interacción de
estas dos partículas elementales se forman los hadrones, los cuales se
clasifican en "bariones" y "mesones"
Valenzuela en su libro Química
General. Introducción a la Química Teórica considera más importantes las
siguiente partículas elementales (pag.28)
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