1. Quarks: Neutroner och protoner är sammansatta av mindre partiklar som kallas kvarkar. Kvarkar är de grundläggande byggstenarna för hadroner, som inkluderar protoner och neutroner. Det finns sex typer av kvarkar:upp, ner, konstigt, charm, topp och botten. Protoner och neutroner är uppbyggda av olika kombinationer av upp- och nedkvarkar.
- En proton är sammansatt av två uppkvarkar och en nedkvarkar, betecknade som (uud).
- En neutron är sammansatt av en uppkvarkar och två nedkvarkar, betecknade som (udd).
Elektroner, å andra sidan, är elementarpartiklar och är inte sammansatta av mindre partiklar. De anses vara punktliknande partiklar utan inre struktur.
2. Mass-energiekvivalens: Enligt Einsteins mass-energiekvivalensprincip (E=mc²) är massa och energi ekvivalenta. Massan av en partikel är ett mått på dess energiinnehåll.
En elektrons vilomassa är mycket liten, cirka 9,109 × 10⁻³¹ kilogram. Detta beror på att elektroner har ett mycket lågt energiinnehåll jämfört med protoner och neutroner. Energin associerad med elektronens rörelse och elektromagnetiska interaktioner är mycket större än dess vilomassaenergi.
Däremot har protoner och neutroner en mycket högre vilomassa än elektroner. Detta beror på att kvarkarna som utgör protoner och neutroner är mer massiva än elektroner. Dessutom bidrar den starka kärnkraften, som binder samman kvarkar inom protoner och neutroner, till deras ökade massa.
Jämförelse av massor:
- Elektron:En elektrons massa är ungefär 9,109 × 10⁻³¹ kilogram eller 1/1836 gånger massan av en proton.
- Proton:Massan av en proton är cirka 1,6726 × 10⁻²⁷ kilogram.
- Neutron:En neutrons massa är ungefär 1,6749 × 10⁻²⁷ kilogram, något tyngre än en proton på grund av närvaron av ytterligare en dunkvark.
Sammanfattningsvis kan den större massan av neutroner och protoner jämfört med elektroner tillskrivas närvaron av kvarkar, de grundläggande byggstenarna för hadroner, och mass-energiekvivalensprincipen, som relaterar massa till energiinnehåll.
