Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ

Στη χημεία και φυσική, ένα άτομο (ετυμ. = άτμητο < α στερητ. + τέμνω) είναι το μικρότερο σωματίδιο ενός χημικού στοιχείου το οποίο διατηρεί τις χημικές ιδιότητες του στοιχείου με την έννοια του ότι παραμένει αμετάβλητο κατά την εξέλιξη ενός χημικού φαινομένου (χημική αντίδραση). Η λέξη άτομο αρχικά εννοούσε το μικρότερο δυνατό άτμητο σωματίδιο, αλλά στη συνέχεια ο όρος αυτός απέκτησε ειδικό νόημα στην επιστήμη όταν βρέθηκε πως και τα άτομα αποτελούνται από μικρότερα υποατομικά σωματίδια.

Όλα τα άτομα, εκτός του "πρώτιου" που είναι ισότοπο του χημικού στοιχείου "υδρογόνο" και δεν έχει νετρόνια, αποτελούνται από τρεις τύπους υποατομικών σωματιδίων τα οποία διέπουν τις ιδιότητες των πρώτων:

ηλεκτρόνια, τα οποία έχουν αρνητικό φορτίο και έχουν τη μικρότερη μάζα.

πρωτόνια, τα οποία έχουν θετικό φορτίο και έχουν μάζα περίπου 1836 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ηλεκτρονίων και

νετρόνια, τα οποία δε φέρουν φορτίο και έχουν μάζα περίπου 1838 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ηλεκτρονίων.

Τα πρωτόνια και τα νετρόνια ονομάζονται νουκλεόνια και σχηματίζουν τον συμπαγή ατομικό πυρήνα. Τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ηλεκτρονικό νέφος το οποίο περιβάλλει τον πυρήνα.

Παρόλο που το όνομα άτομο δόθηκε τη στιγμή που τα άτομα πιστευόταν πως ήταν αδιαίρετα, τώρα είναι γνωστό πως ένα άτομο μπορεί να διαχωριστεί σε έναν αριθμό μικρότερων συστατικών. Το πρώτο από αυτά που ανακαλύφθηκε ήταν το αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο, το οποίο εύκολα μπορεί να αποβάλλει ένα άτομο κατά τον ιονισμό του. Τα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ένα σύννεφο, το ηλεκτρονιακό νέφος, γύρω από ένα συμπαγές σώμα το οποίο περιέχει όλο το θετικό φορτίο του ατόμου, τον ατομικό πυρήνα. Ο πυρήνας με τη σειρά του αποτελείται από νουκλεόνια: θετικά φορτισμένα πρωτόνια και αφόρτιστα νετρόνια.

Πριν το 1961, τα υποατομικά σωματίδια πιστευόταν πως ήταν μόνο τα πρωτόνια, τα νετρόνια και ηλεκτρόνια. Ωστόσο, τα πρωτόνια και τα νετρόνια αυτά καθ' αυτά γνωρίζουμε σήμερα πως αποτελούνται από ακόμα μικρότερα σωματίδια, τα λεγόμενα quarks. Επιπλέον, το ηλεκτρόνιο είναι γνωστό πως έχει έναν σχεδόν χωρίς μάζα 'σύντροφο', το νετρίνο. Και τα δύο, ηλεκτρόνιο και νετρίνο, είναι λεπτόνια.

Συνηθέστερα τα άτομα αποτελούνται μόνο από quarks και λεπτόνια πρώτης γενιάς. Το πρωτόνιο αποτελείται από δύο 'πάνω' (up) quarks και ένα 'κάτω' (down), ενώ το νετρόνιο αποτελείται από ένα 'πάνω' και δύο 'κάτω'. Παρόλο που δε συναντιόνται στη συνηθισμένη ύλη, οι άλλες δύο πιο βαρείς γενιές quarks και λεπτονίων μπορούν να παραχθούν σε συγκρούσεις υψηλής ενέργειας.

Το υποατομικά σωματίδια φορείς δυνάμεων, γλουόνια (ή κολλητόνια), είναι επίσης σημαντικά στα άτομα. Τα ηλεκτρόνια παραμένουν στο άτομο λόγω δυνάμεων κβαντομηχανικής φύσης οι οποίες αναπτύσσονται μεταξύ αυτών και του πυρήνα. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια συγκρατούνται μαζί στον πυρήνα με τη βοήθεια των γλουονίων, φορείς της ισχυρής πυρηνικής δύναμης