Atomer representerar de minsta bitarna av materia med konstanta egenskaper, och refereras till som den grundläggande enheten för materia. Men forskare har upptäckt att atomer inte är de minsta partiklarna i naturen. Trots sin tunna storlek finns ett antal mycket mindre partiklar, kända som subatomiska partiklar. I själva verket är det dessa subatomära partiklar som bildar världens byggstenar, som protoner, neutroner, elektroner och kvarker, eller förstör det, såsom alfa- och beta-partiklar.

Protoner

Protonen upptäcktes av Earnest Rutherford 1919. Denna subatomiska partikel ligger i atomkärnorna. Partikelns massa är lika med ungefär en atommassa, och tillsammans med atomerens neutroner står för majoriteten av en atoms totala massa. Protoner har en positiv laddning. Atomer av varje element har ett visst antal protoner, som representerar elementets atomnummer.

Neutroner

Neutronen upptäcktes av James Chadwick 1932. Denna subatomiska partikel är belägen i kärnorna av atomer. Partikelns massa är lika med ungefär en atommassa och tillsammans med atomens protoner står för majoriteten av atomens totala massa. Neutroner har ingen elektrisk laddning. Antalet neutroner kan variera för atomer av ett givet element, där varje variant kallas en isotop.

Elektroner

Elektronen var den första subatomiska partikel som identifierades, upptäckt av Sir John Joseph Thomson i 1897. Elektroner cirklar runt en atoms kärna i det som kallas ett elektronmoln. Partikelns massa är liten, cirka 1,840 gånger mindre än protoner och neutroner. Den subatomiska partikeln har en negativ laddning. Elektroner är främst ansvariga för kemiska interaktioner. Elektroner i den yttre omloppet förloras, uppnås eller delas med andra atomer, som bildar kemiska bindningar.

Alfa partiklar

Alfa partiklar representerar kärnorna i heliumatomer, bestående av två protoner och två neutroner. Dessa subatomiska partiklar framställs genom radioaktivt alfaförfall i stora, instabila atomer. Dessa partiklar har relativt låg energi och kan inte penetrera mycket djupt i andra material. På grund av deras storlek kan alfapartiklar vara extremt destruktiva för mänskliga celler som de klarar av att komma i kontakt med.

Beta Partiklar

Betapartiklar representerar fria elektroner eller positrons. Positroner har samma massa som elektroner, men har en positiv laddning. Betapartiklar produceras genom radioaktivt betaförfall. De har relativt hög energi och rör sig i höga hastigheter. På grund av dessa egenskaper kan beta-partiklar penetrera material runt 100 gånger djupare än alfapartiklar.

Quarks

Quarks representerar de minsta kända subatomiska partiklarna. Dessa byggstenar betraktas som de nya elementära partiklarna, som ersätter protoner, neutroner och elektroner som universums grundläggande partiklar. Det finns sex typer, kallade smaker av kvarker: upp, ner, charm, konstig, topp och botten. Dessutom kommer kvarker i tre färger som representerar sin kraft: röd, blå och grön. Upp och ner kvarker är de vanligaste och minst massiva. Protoner består av en ned och två upp kvarker, medan neutroner består av en ned och två upp kvarker.