En ze zijn echt, echt heel klein. Dus je kunt ze niet echt zien. Toch kijk je er naar een.
Gratis voor commercieel gebruik (via )
Laten we eens diep graven en onszelf leren kennen.
Jouw lichaam bestaat uit organen. Huid, hersenen, hart, lever, het gebruikelijke. Deze organen zijn gemaakt van weefsels. Die weefsels zijn gemaakt van cellen, die wonderbaarlijk ingewikkelde biologische machines zijn die DNA-strengen veranderen in, nou, jou. De biologen vertellen me dat dit een behoorlijk ingewikkeld proces is, dus laat ik het aan hen over om de details uit te werken (woordspeling bedoeld).
Diep in de cellen bevinden zich de moleculen, groepen atomen die met chemische krachten aan elkaar zijn gebonden. De atomen zelf zijn een kleine, dichte kern omgeven door wolken van elektronen. We laten de elektronen nu even buiten beschouwing en duiken in de kern.
Elke kern is gemaakt van twee soorten deeltjes, protonen en neutronen, die door de sterke kernkracht aan elkaar zijn gelijmd. Als je je ooit hebt afgevraagd waarom atoomkernen maar zo groot kunnen worden, dan is dat omdat dat de reikwijdtegrens van de sterke kracht is.
Maar wat de atoomkernen samenbindt, is niet een direct resultaat van de sterke kracht. In plaats daarvan zijn de protonen en neutronen zelf verzamelingen van andere, nog kleinere deeltjes. Die kleinere deeltjes zijn zo intens met elkaar verbonden dat deze binding “lekt” (bij gebrek aan een betere term) buiten de grenzen van de protonen en neutronen, waardoor het bestaan van atomen mogelijk wordt.
De kleinere deeltjes waaruit de protonen en neutronen bestaan worden quarks genoemd, en ze zijn vreemd.
In totaal zijn er zes soorten quarks, en ze hebben elk verrukkelijk eigenzinnige namen gekregen: up, down, top, bottom, strange, en charm. Elke quark heeft een andere massa, en ze werken elk op hun eigen unieke manier samen met de rest van het universum. De twee lichtste, de ups en downs, zijn verreweg de meest voorkomende, en die vind je in je protonen en neutronen.
Een proton is gemaakt van drie quarks, met name twee ups en een enkele down. Het neutron is omgekeerd, met twee downs en een eenzame up. De quarks kunnen zich zo in tripletten rangschikken door de unieke eigenschappen van de sterke kernkracht, en omdat de ups en downs de meest voorkomende van de quarks zijn, zijn de protonen en neutronen zeer talrijk in ons heelal.
Het is mogelijk om een neutron in een proton te veranderen, en omgekeerd, door middel van een andere kracht, dit keer de zwakke kernkracht. Deze kracht heeft het unieke vermogen om een soort quark in een andere te veranderen. Dus als een proton, bijvoorbeeld, wordt getroffen door een subatomair deeltje met voldoende energie, kan de zwakke kernkracht een van zijn up quarks veranderen in een down quark, waardoor dat proton wordt omgezet in een neutron, in het proces verandert het atoom in een ander element.
Voila: nucleair verval.
Bekijk mijn website.