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Atomo
- vedi:
Nuova
definizione di Atomo
La più piccola porzione di un elemento chimico
che conservi le proprietà dell’elemento
stesso.
La parola "atomo", che deriva dal greco átomos,
"indivisibile", fu introdotta dal
filosofo greco
Leucippo
per definire le entità elementari,
indistruttibili e indivisibili, di cui egli
riteneva che fosse costituita la materia. Per
gli antichi filosofi atomisti, infatti, la materia, cioè
tutte le cose, era costituita da atomi, particelle minime
indivisibili di quattro tipi o elementi: aria, acqua,
terra e fuoco.
Dopo
la scoperta della possibilità di dividere l’atomo,
risultato della ricerca del fisico italiano Enrico Fermi,
l’idea che la scienza ha dell’atomo è molto cambiata.
Per
la fisica oggi, un atomo è un sistema complesso
costituito da un nucleo centrale formato da protoni,
particelle a carica positiva, e neutroni, particelle a
carica neutra, attorno al quale ruotano come satelliti gli
elettroni, che hanno carica negativa.
Ogni
sostanza ha una sua struttura atomica, dovuta alla
quantità, disposizione e natura dei componenti atomici.
Per
la chimica, l’atomo, invece, è la più piccola
particella capace di combinarsi in un composto o in una
reazione.
L'atomo non è altro che una struttura di energia
(NdR: avviluppata su se stessa,
centromossa dal micro buco nero centrale), che
ponendosi in una gerarchia di particelle assume una forma
che è possibile analizzare anche dal punto di vista
chimico.
Le reazioni chimiche sono generalmente dovute alla forza
elettromagnetica che un atomo manifesta attraverso la sua
carica positiva o negativa o attraverso altre combinazioni
che ora non vi sto a spiegare.
L'atomo si divide in un nucleo centrale costituito da
protoni (carica positiva) e neutroni (carica neutra),
viene naturale pensare che i protoni del nucleo debbano
respingersi fra loro (cariche dello stesso segno si
respingono, cariche di segno opposto si attraggono), ma la
forza elettromagnetica viene vinta dalla forza nucleare
forte che ha un raggio d'azione molto limitato. E' per
questo che più un atomo è pesante (ossia costituito da
più protoni e neutroni) più è instabile (radioattivo)
come il caso del famosissimo Uranio usato per la fissione
nucleare, quando un atomo è troppo voluminoso la forza
forte che ha un piccolo raggio d'azione non riesce ha
tenerlo unito per molto tempo. Attorno al nucleo
"orbitano" gli elettroni (carica negativa) che
salvo condizioni particolari sono dello stesso numero dei
protoni, ogni elettrone si trova ad una certa distanza dal
nucleo che dipende dalla sua energia cinetica (livello
energetico) ossia più un elettrone è veloce più riesce
a stare lontano dai protoni (similmente a un satellite
attorno a un pianeta).
Ecco che abbiamo costruito un atomo, ma la gerarchia di
particelle non è certo finita. Una breve parentesi per
stupirvi ma su cui dovrete tornare dopo un bel po' di
studio, quindi se non capite non preoccupatevi (un
neutrone equivale a un protone più un elettrone, un
protone equivale a un neutrone più un positrone, un
elettrone invece è già una particella che si può
considerare elementare).
Comunque ora ve la faccio molto più semplice,
generalizzando parecchio possiamo trovare due classi di
particelle elementari, queste sono i leptoni (le più
leggere come gli elettroni) e i quark (i più pesanti che
raggruppati formano neutroni e protoni). Allora un
elettrone è semplicemente un leptone, un protone è
costituito da due quark up e un quark down (sottogruppi
della famiglia dei quark) mentre un neutrone è costituito
da due quark down e un quark up. Ora non saprete tutto, ma
almeno sapete abbastanza.
By Alberto Carboni
Tratto da:
universofacile.net
vedi:
Nuovo modello di
Atomo
+
INFORMAZIONE, CAMPO
UNIVERSALE e SOSTANZA- Campi MORFOGENETICI
+
Cosmologia,
Cosmogonia +
Yin
e Yang
+
Olo-Mero +
Biofotoni
http://www.disinformazione.it/atomo.htm
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Composizione dell'ATOMO
L'atomo
è la più piccola parte di ogni
elemento esistente in natura che ne conserva le
caratteristiche chimiche. Tutta la materia è costituita
da atomi. Un atomo era inizialmente considerato un'unità
indivisibile; la parola deriva dal
greco ατομος («atomos»), «che non si può dividere»:
la «a» indica la negazione e «tomê» la divisione (cf.
tomografia,
lobotomia, ...). L'idea che la materia sia formata
da costituenti elementari e indivisibili risale alla
dottrina dei filosofi greci
Leucippo,
Democrito ed
Epicuro.
Verso
la fine dell'Ottocento (con la scoperta dell'elettrone)
fu dimostrato che l'atomo non era affatto indivisibile,
bensì a sua volta composto da
particelle più piccole (alle quali ci si riferisce
con il termine subatomiche).
In particolare, l'atomo è composto da un
nucleo carico positivamente e da un certo
numero di
elettroni, carichi negativamente, che gli ruotano
attorno. Il nucleo è composto da
protoni, che sono particelle cariche positivamente e
da
neutroni che sono particelle prive di carica.
Se, facendo le proporzioni, consideriamo il nucleo
grande come una mela, gli elettroni gli ruotano attorno
ad una distanza pari a circa un chilometro.
Si
definiscono due quantità per identificare ogni atomo: il
numero atomico, cioè il numero dei protoni del
nucleo, e il
numero di massa, cioè la somma del numero dei
protoni e dei neutroni.
Normalmente, il numero degli elettroni che ruotano
attorno al nucleo è uguale al numero dei protoni nel
nucleo. Essendo dette cariche di valore uguale (a parte
il segno), un atomo è normalmente elettricamente neutro.
Per questo motivo la materia è normalmente
elettricamente neutra. Tuttavia esistono atomi con un
numero di elettroni diverso dal numero atomico: si parla
in questo caso di
ioni.
Gli atomi aventi lo stesso numero atomico hanno le
stesse proprietà chimiche. Tutti gli atomi con lo stesso
numero atomico appartengono allo stesso elemento.
Due
atomi possono differire anche nell'avere numero atomico
uguale ma diverso numero di massa. Simili atomi sono
detti
isotopi ed hanno le stesse proprietà chimiche. Un
esempio di ciò è l'atomo di
idrogeno. In natura esso è presente in grande
maggioranza formato da un protone ed un elettrone. Vi è
però, in minore quantità, anche il
deuterio che è formato da un protone, un neutrone ed
un elettrone. Con esso si forma l'acqua pesante.
Vi è
anche il
trizio (più raro) formato da un protone, due
neutroni ed un elettrone. Chimicamente, idrogeno,
deuterio e trizio hanno le stessa proprietà (in quanto
hanno lo stesso numero atomico).
Gli
atomi esistenti in natura sono 92 e sono elencati in una
tavola, la
tavola periodica degli elementi o tavola di
Mendeleyev. Gli atomi sulla sinistra di questa tavola
sono detti metalli ed hanno la proprietà di
perdere con una certa facilità elettroni diventando
ioni positivi. Gli atomi sulla destra, invece,
sono detti non metalli ed hanno la proprietà di
acquistare elettroni, cioè di diventare ioni negativi.
Gli altri atomi hanno proprietà di perdere od acquistare
elettroni in maniera meno netta. Certi atomi si possono
addirittura comportare da metalli o da non metalli a
seconda dei casi.
L'attitudine che hanno gli atomi di acquistare o perdere
elettroni fa si che si formino legami elettrici
fra gli stessi ed è così che si formano le
molecole, i costituenti fondamentali dei
composti chimici di cui è fatta la materia.
Il tipo
più semplice di legame che si instaura fra gli atomi è
il
legame ionico. È il caso del sale da cucina, il
cloruro di sodio NaCl. In esso il sodio diventa uno
ione positivo ed il cloro uno ione negativo. Questi ioni
si attraggono elettricamente e si forma un reticolo
cristallino.
Altri
tipo di legami chimici sono basati sul fatto che gli
elettroni vengono condivisi dagli atomi che si
legano. Si tratta del
legame covalente.
È molto
interessante il caso dell'acqua.
Gli elettroni sono condivisi dall'atomo di ossigeno e
dai due atomi di idrogeno in modo asimmetrico.
Gli elettroni, cioè, tendono a stare più dalla parte
dell'ossigeno e per questo motivo la molecola di acqua
si comporta come un
dipolo elettrico, ovvero un oggetto dotato di
polarità elettrica.
Se
immergiamo, per esempio, del sale da cucina nell'acqua,
i dipoli dell'acqua scompongono il reticolo del sale
inserendosi fra gli ioni Na e Cl facendo sì che il sale
si sciolga (pur mantenendosi i legami fra sodio e
cloro). Se poi inseriamo due
elettrodi nella soluzione collegati ad una batteria,
si ha il fenomeno dell'elettrolisi:
gli ioni sciolti in acqua tenderanno ad andare, rompendo
i legami, verso gli elettrodi dotati di segno contrario.
Gli
ioni di sodio, positivi, tenderanno ad andare verso
l'elettrodo negativo, il
catodo, e gli ioni di cloro, negativi, tenderanno ad
andare verso l'elettrodo positivo, l'anodo.
In questo modo si rompono i legami chimici fra sodio e
cloro ed sugli elettrodi si vanno a depositare i
suddetti atomi (almeno teoricamente, perché nella realtà
le cose sono sempre più complicate, per cui, in effetti,
sul catodo si sviluppa idrogeno !).
Tratto da:
it.wikipedia.org
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In ogni Atomo Troviamo:
- NUCLEO
dell’Atomo
vedi
anche:
http://www.ct.infn.it/~rivel/divulgazione/div_3.html
http://www.geocities.com/scannapuerci/dove_si_scoprono_le_forze_nucleari.htm
http://www.ipotesi.net/ipotesi/hagelin.htm
In
fisica col termine nucleo generalmente si
intende la parte centrale, densa, di un
atomo, costituita da
protoni che possiedono
carica positiva e
neutroni di carica nulla, detti collettivamente
nucleoni.
Il
nucleo è caratterizzato da diversi parametri di cui i
più importanti sono il
numero di massa A, che rappresenta il numero totale
di nucleoni presenti, il
numero atomico Z che è il numero di protoni ed il
numero neutronico N che rappresenta il numero di
neutroni. Vale la relazione:
A
= Z + N. Altri parametri
importanti sono lo
spin totale, la
parità e, nel
caso di nuclei
radioattivi, l'emivita.
Malgrado la presenza di protoni a carica positiva che
quindi tra loro si respingono, il nucleo è mantenuto
insieme dalla
forza forte che attrae tutte le particelle composte
da
quark, come appunto i nucleoni. Tale forza agisce
tra i nucleoni in un modo relativamente simile alla
forza di Van der Waals tra le
molecole: essa appare come il residuo esterno della
forza che attrae i quark all'interno di un nucleone.
Tale forza tuttavia non sempre riesce a mantenere
stabile il nucleo dando origine a fenomeni quali il
decadimento alfa,
beta,
gamma, ed in alcuni casi, alla
fissione nucleare o altri più esotiche forme di
decadimento radioattivo.
Storicamente la prima evidenza sperimentale
dell'esistenza del nucleo contenente tutta la carica
positiva degli atomi è stata osservata in seguito ad un
esperimento compiuto a
Manchester dal fisico
neozelandese
Ernest Rutherford. Egli commentando la sua
formidabile scoperta scrisse:
È come se una palla di cannone sparata contro un foglio di
carta velina tornasse indietro
Le
proprietà dei nuclei vengono studiate dalla
fisica nucleare, la quale nel corso del ventesimo
secolo ha trovato decine di applicazioni nei più
disparati campi scientifici: tecniche come la
risonanza magnetica nucleare sfruttano lo
spin totale dei nuclei per ottenere delle immagini
estremamente dettagliate dei tessuti umani, la
datazione al carbonio 14 o potassio permette di
datare con grandissima precisione reperti storici
attraverso l'emivita dei nuclei radioattivi contenuti
nel campione da datare, la
fissione nucleare ha permesso la costruzione delle
centrali elettriche termonucleari e alcuni ottimisti
prevedono che la sua sorella, la
fusione nucleare, diverrà la primaria fonte
energetica dell'umanità nel prossimo futuro. Altre
applicazioni sono state trovate anche in altri campi
come l'agricoltura e nella sterilizzazione/conservazione
degli alimenti.
Tratto
da:
it.wikipedia.org
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Fermioni -
Vai a:
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I
fermioni sono particelle che formano
stati quantici compositi totalmente antisimmetrici.
Come risultato, i fermioni sono soggetti al
principio di esclusione di Pauli e obbediscono alla
statistica di Fermi-Dirac. Il teorema dello spin
statistico enuncia che i fermioni hanno
spin semi-intero.
Il nome
"fermioni" è stato attribuito in onore di
Enrico Fermi.
Tutte
le
particelle elementari si dividono in fermioni e
bosoni; tuttavia non solo particelle elementari, ma
anche particelle composte da un insieme di altre
particelle (come i
nuclei atomici) possono essere fermioni o bosoni, a
seconda del loro spin totale.
Le
particelle elementari che formano la materia sono
fermioni, principalmente
quark (che formano i
protoni e i
neutroni) ed
elettroni. Questi fermioni elementari sono
classificati in due gruppi:
leptoni e
quark.
Esempi
di fermioni sono:
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Bosoni
Tutte
le particelle elementari si dividono in
fermioni e bosoni.
I
bosoni (così chiamati in onore del fisico indiano
Satyendra Nath Bose), sono particelle che formano
stati quantici compositi totalmente simmetrici. Come
risultato, i bosoni obbediscono alla
statistica di Bose-Einstein. Il teorema dello spin
statistico enuncia che essi hanno
spin intero. I bosoni elementari agiscono come
portatori delle
forze fondamentali.
Particelle composte da un insieme di altre particelle
(come i
protoni o i
nuclei atomici) possono comportarsi come fermioni o
bosoni, dipendentemente dal loro spin totale: di
conseguenza, molti nuclei sono di fatto bosoni. Mentre i
fermioni obbediscono al
principio di esclusione di Pauli: "non più di un
fermione può occupare un singolo stato quantico",
non esiste proprietà di esclusione per i bosoni, che
sono liberi di affollare lo stesso stato quantico.
Questa
proprietà dei bosoni può spiegare le proprietà di
superfluidità dell'isotopo
3 dell'elio
e i
superconduttori, e la possibilità, per i bosoni, di
formare i
condensati di Bose-Einstein, un particolare stato
della
materia.
Esempi
di bosoni sono:
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Adroni -
Questi si dividono in :
Barioni e Mesoni
In
fisica, un adrone è una
particella subatomica composta da
quark e
gluoni.
La
famiglia degli adroni è ulteriormente suddivisa in tre
sottogruppi:
Barioni
I
barioni sono una famiglia di particelle subatomiche
che comprende i
protoni, i
neutroni (collettivamente chiamati
nucleoni), e una serie di particelle pesanti e
instabili (chiamate
iperoni). Il termine "barione" deriva dal greco
barys, che significa "pesante", in quanto sono più
pesanti degli altri gruppi di particelle.
I
barioni sono
fermioni ad interazione forte, ovvero, sono soggetti
alla
forza nucleare forte e sono descritti dalla
statistica di Fermi-Dirac, che si applica a tutte le
particelle che obbediscono al
principio di esclusione di Pauli. Questo, in
contrasto con i
bosoni, che invece non rispettano il principio di
esclusione.
I
barioni, assieme ai
mesoni, appartengono alla famiglia delle particelle
note come
adroni, ovvero le particelle composte da
quark. I barioni hanno tre quark, mentre i mesoni
hanno un quark e un anti-quark e quindi sono bosoni.
In
cosmologia si
distingue spesso fra materia barionica e non barionica.
Col primo termine ci si riferisce a tutta la materia che
conosciamo normalmente, costituita essenzialmente di
protoni, neutroni es elettroni (che a rigore non sono
barioni), mentre col secondo si indica tutta quella
materia (ad es. i
neutrini) che non
è composta da barioni: in particolare la cosiddetta
materia
oscura è quasi
sicuramente una forma di materia non barionica.
Tratto da:
it.wikipedia.org
Mesoni -
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In
fisica, un mesone è una particella
non-elementare (adrone),
composta da un
quark e da un antiquark avente carica di colore
opposta. Solitamente, una data coppia quark-antiquark
non si manifesta da sola, ma piuttosto insieme ad altre
in modo da ottenere una superposizione di "sapori". Si
distinguono i mesoni pseudoscalari (con
spin 0) ed energia più bassa, quando quark e
antiquark hanno spin opposto, e i mesoni vettore
(spin 1), dove quark e antiquark hanno spin parallelo.
Entrambi si presentano in versioni a più alta energia,
dove lo spin è aumentato dal momento angolare orbitale.
La maggior parte della massa dei mesoni deriva dal'energia
di legame, piuttosto che dalla somma delle masse dei
suoi componenti. Tutti i mesoni sono instabili.
I
mesoni vennero inizialmente considerati i mediatori
della forza che tiene uniti
neutroni e
protoni nel nucleo. Quando venne scoperto, il
muone fu iscritto in questa famiglia, a causa della
massa simile, e per questo fu battezzato erroneamente
"mesone mu", in quanto non è soggetto alla
forza nucleare forte ed è in realtà un
leptone. Successivamente, venne scoperto il
pione o mesone π, che è il reale mediatore della
forza e decade in un muone. Secondo la teoria dei quark,
la forza è in realtà mediata dai
gluoni, che operano tra i quark dei mesoni e dei
nucleoni.
Leptoni (sono
Leptoni: Elettrone + Muone
+ Particella Tau
+ Neutrino
elettronico + Neutrino muonico)
Un
lepton (λεπτον) è un centesimo di
€ in
Grecia.
Un
leptone (dal greco λεπτοσ, [sottile, leggero;
la forma neutra λεπτον,
sostantivata, significa "spicciolo"])
è una particella subatomica che (ad oggi) si ritiene sia
puntiforme e non composta da
quark, quindi fondamentale. I leptoni sono suddivisi
in tre famiglie: gli
elettroni, i
muoni, le
particelle tau, e i loro rispettivi
neutrini.
Tutti i
leptoni conosciuti hanno
carica negativa o neutra. Ci sono sei tipi di
leptoni: tre con
carica negativa e tre con carica neutra.
L'elettrone, il muone e il tau si differenziano per la
loro
massa. In tal senso, una delle sfide più importanti
della
fisica moderna riguarda proprio la ricerca del
motivo di questa differenza in massa. Il
modello standard prevede l'esistenza di una
particella molto massiva - il
bosone di Higgs - che determinerebbe, a seconda
dell'interazione
con i leptoni, la loro massa. È in costruzione al
CERN di
Ginevra una collisore (LHC)
che si spera permetterà di osservare, seppure
indirettamente, il bosone di Higgs.
Nel
1998 è stato dimostrato che i neutrini hanno una
massa grazie all'osservatorio
Super-Kamiokande situato in
Giappone.
Tratto
da:
it.wikipedia.org
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