sexta-feira, 30 de setembro de 2011

As Partículas do átomo


        Até  aqui  estou  procurando  resumir,  em  uma  explicação  simples,  a  evolução  do  conhecimento  humano  sobre  o  ÁTOMO,  de  modo  que  possa  ser  compreendido  razoavelmente  por  qualquer  pessoa,  mesmo  sendo  leiga  no  assunto.  Peço  desculpas  as  pessoas  mais  eruditas  no  conhecimento  das  ciências,  se  caminho  passo  a  passo,  as  vezes  monotonamente,  e  outras  vezes  até  repetitivamente.   A  minha  intenção  não  é  exatamente  ministrar  um  curso  de  ATOMÍSTICA, pois  nem  sou  especializado  nesse  ramo  da  ciência,  no  qual, aliás,  sou  QUASI-LEIGO.  Desejo  apenas  situar  bem  o  leitor,  especialmente  o  leitor  também  leigo,  tendo  em  vista  a  melhor  compreensão  de  algumas  HIPÓTESES  sobre  a  estrutura  do  átomo,  hipóteses  estas  contendo  alguns  conceitos  que,  apesar  de  não  ser  eu  um  cientista,  desejo  formular,  sobre  a  estrutura  do  NÚCLEO  DO  ÁTOMO.
        Acredito  que  sejam  CONCEITOS  NOVOS,  os  quais  pretendo  abordar  mais  à  frente,  pois  acho  que  podem  ser  de  grande  importância,  especialmente  para  aquelas  pessoas  que  desejam  conhecer   alguma  coisa  sobre  a  CRIAÇÃO  DO  UNIVERSO.
        O  conhecimento  humano  sobre  a  ESTRUTURA  DO  ÁTOMO  desenvolveu-se  de  maneira  extraordinária  nas  primeiras  décadas  do  século  XX.  Os  cientistas  descobriram   e  comprovaram,  experimentalmente  e  através  de  formulações  matemáticas,  que  o  NÚCLEO  do  átomo  é  formado  de  dois  tipos  de  PARTÍCULAS  ELEMENTARES  básicas  estáveis:  os  PRÓTONS  e  os  NÊUTRONS,  que  juntamente  com  os  ELÉTRONS  (estes  giram  nas  regiões  orbitais  em  torno  do  núcleo)  constituem  basicamente  o  ÁTOMO.
        As  características  principais  (carga  elétrica  e  massa)  destas  PARTÍCULAS,  de  acôrdo  com  a  ciência,  são:
      • PRÓTON:  Possui  carga  elétrica  POSITIVA.  Sua  MASSA  aproximada  é  de  1,6726.E-27 Kg.
      • NÊUTRON:  É  eletricamente  neutro.  Sua  MASSA  aproximada  é  de  1,675.E-27 Kg.
      • ELÉTRON:  Possui  carga  elétrica  NEGATIVA,  de  igual  valor  absoluto  à  do  próton.  Sua  MASSA   aproximada   é   de   0,0009109.E-27 Kg.      (E-27  significa  10  elevado à  potência  -27).
        Comparando  os  valores  acima,  verifica-se  o  seguinte:
      • a  MASSA  do  NÊUTRON  é  apenas  ligeiramente  maior  que  a  do  PRÓTON;
      • a  MASSA  do  PRÓTON  é  cerca de  1.836  a  1.837  vezes  MAIOR  que  a  massa  do ELÉTRON;
      • a  MASSA  do  NÊUTRON  é  cerca de  1.838  a 1.839  vezes  MAIOR  que  a  massa  do  ELÉTRON.
        O  ÁTOMO  de  qualquer  ELEMENTO  contém  no  seu  núcleo  PRÓTONS  e  NÊUTRONS.  A  soma  da  quantidade  dos  prótons  e  nêutrons  do  núcleo  é  que  determina  a  MASSA  do  ÁTOMO.  A  quantidade  de  ELÉTRONS  orbitais  é  igual  à  quantidade  de  PRÓTONS  do  NÚCLEO  do  átomo.       No  ano  de  1932  foi  descoberta  uma  nova  partícula,  IDÊNTICA  ao  ELÉTRON,  porém  com  carga  elétrica  positiva:  o  PÓSITRON.  Alguns  anos  depois  outras  partículas  foram  descobertas,  dentre  elas  o  MÉSON,  com  massa  cerca  de  210  vezes  maior  do  que  a  massa  do  elétron,  podendo  ser  positivo  ou  negativo,  que  mais  tarde  foi  designado  por  méson  MU  ou  MÚON.
        Em  1947  foi  descoberto  outro  tipo  de  MÉSON,  um  pouco  mais pesado,  com  massa  cerca  de  320  vezes  maior  do  que  a  massa  do  elétron,  que  foi  chamado  méson  PI  ou  PÍON.   Estas  partículas  podem  se  formar  a  partir  de  outras  partículas,  por  radiações  atômicas,  e  são  TRANSITÓRIAS,  a  maioria  das  quais  só  existe  durante  um  tempo  inferior  a  cem  milionésimos  de  segundo.
        Existem  nêutrons  INSTÁVEIS  no  núcleo  de  alguns  átomos  radioativos;  e  esses  nêutrons,  quando  se  desintegram,  transformam-se  em  1 PRÓTON,  mais  1 ELÉTRON,  mais  1 NEUTRINO.  O  neutrino  é  uma  partícula  muito  leve,  mais  leve  do  que  o  elétron,  e  é  eletricamente  NEUTRO.  Sua  massa  é  menor  que  a  do  elétron;  é  quase  nula.      Em  1930  o  cientista  PAUL  A.  M.  DIRAC  predisse,  por  motivos  teóricos,  que  a  cada  tipo  de  PARTÍCULA  elementar  corresponde  uma  ANTIPARTÍCULA  (também  chamada  ANTIMATÉRIA),  com  a  mesma  massa,  porém  com  CARGA  ELÉTRICA  CONTRÁRIA,  e  outras  propriedades  inversas.   Cada  ANTIPARTÍCULA  é  como  que  uma  partícula  "INVERSA"  de  outra,  isto  é,  como  que  IMAGEM  de  outra  PARTÍCULA,  à  qual  corresponde.  Como  exemplo,  o  PÓSITRON,  descoberto  em  1932  pelo  físico  inglês  Sir  JAMES  CHADWICK,  é  ANTIPARTÍCULA  do  ELÉTRON;  ambos  têm  massas  iguais  e  cargas  elétricas  iguais  e  CONTRÁRIAS:  o  elétron  tem  carga  NEGATIVA  e  o  PÓSITRON  carga  POSITIVA.  Um  é  exatamente  o  "INVERSO"  do  outro.
        Em  1964  alguns  cientistas  SUGERIRAM  que  muitas  das  PARTÍCULAS  conhecidas  na  época,  podiam  ser  devidamente  explicadas  pela  combinação  de  apenas  3  PARTÍCULAS   fundamentais,  que  denominaram  QUARKS.  Atualmente,  estão  definidos  seis  tipos  de  QUARKS:
      • UP,  DOWN,  CHARM,   STRANGE,  TOP  e  BOTTOM.
        Os  QUARKS  mais  leves  são  os  UP  e  DOWN,  aos  quais  atribuiram  CARGAS  elétricas de  + 2/3  e  - 1/3  da  carga  de  1 PRÓTON,  respectivamente.  São  estáveis,  e  segundo  os  cientistas  formam  os  PRÓTONS  e  os  NÊUTRONS  (constituintes  dos  núcleos  dos  átomos),  da  seguinte  forma:
      • 1 PRÓTON  é  formado  por  2 UP + 1 DOWN;
      • 1 NÊUTRON  é  formado  por  2  DOWN + 1 UP.
        Segundo  a  ciência  estes  DOIS  TIPOS  de  quarks,  juntamente  com  os  ELÉTRONS,  formam  os  átomos  de  todos  os  elementos  simples  da  TABELA  PERIÓDICA.   No  entanto,  tais  quarks  (UP  e  DOWN),  bem  como  suas  cargas,  não  podem  ser  isolados.  Sua  existência  é  apenas  TEÓRICA,  não  representa  uma  realidade  comprovada  experimentalmente;  não  se  sabe  o  que  seja  a  MASSA  de  um  QUARK.      Quanto  aos  demais  QUARKS,  diz  a  ciência  que  foram  abundantes  nos  primeiros  momentos  após  o  "BIG  BANG",  mas  agora  são  produzidos  apenas  em  LABORATÓRIOS.
        As  PARTÍCULAS  elementares  estão  sujeitas  a  FORÇAS  de  INTERAÇÃO  no  interior  do  ÁTOMO.  Algumas  partículas  transitórias,  que  são  INSTÁVEIS,  podem  ser  continuamente  criadas  e  aniquiladas,  por  causa  das  FORÇAS  DE  INTERAÇÃO.
        As  FORÇAS  DE  INTERAÇÃO  podem  ser  de  quatro  tipos:
      •  interação    nuclear    FORTE;
      •  interação    nuclear   FRACA;
      • interação  ELETROMAGNÉTICA;
      •  interação    GRAVITACIONAL.
        Os  PRÓTONS  existentes  no  NÚCLEO  de  um  átomo,  mesmo  tendo  todos  eles  cargas  elétricas  IGUAIS,  do  mesmo  tipo,  isto  é,  POSITIVA,   e  embora  aglomerados   não  se  afastam  entre  si  por  repulsão,  como  poderia  parecer  a  princípio.  Se  assim  acontecesse,  o  núcleo  do  átomo   não  seria  coeso,  ao  contrário,  deveria  se  DESMANCHAR.  Porém,  não  se  desmancha.   As  cargas  POSITIVAS  dos   prótons  são  EQUILIBRADAS  (neutralizadas)  pelas  cargas  NEGATIVAS  dos  elétrons  orbitais.  Além  disso  os  PRÓTONS,  juntamente  com  os  NÊUTRONS,  são  mantidos  UNIDOS  entre  si,  no  núcleo,  pela  FORÇA  FORTE  de  interação,  uma  força  nuclear  poderosa.
        Aliás,  sempre  me  intrigou  o  fato  de  que  os  PRÓTONS,  que  são  partículas  com  carga  POSITIVA,  não  se  separam  uns  dos  outros  quando  aglomerados  no  núcleo  do  átomo.  E  admirava-me  também  o  fato  de  que  os  NÊUTRONS  existentes  no  núcleo,  sendo  partículas  NEUTRAS,  eletricamente  equilibradas,  não  DESPENCAM  do  núcleo.  Para  explicar  tal  fenômeno  os  cientistas  imaginaram  uma  partícula  HIPOTÉTICA,  que  chamaram  de  GLÚON,   portador hipotético  que  transmite  a   FORÇA  FORTE  nuclear,  que  produz   a   ATRAÇÃO   entre   os  PRÓTONS  entre  si  e  os  NÊUTRONS,  mantendo-os  fortemente  unidos  (como  que  em  um efeito  COLA),  formando  a  UNIDADE  do núcleo.   É  sempre  bom  repetir  que  apesar  da  grande  quantidade  de  partículas  conhecidas,  as  PARTÍCULAS  ATÔMICAS   elementares  BÁSICAS  e  ESTÁVEIS  são  os  PRÓTONS,  NÊUTRONS  e  ELÉTRONS.





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