Partculas subatmicasElectrn (e) Thomson, al estudiar la naturaleza de los rayos catdicos estableci que estn constituidos por partculas cargadas negativamente, cuya carga especfica (relacin q/m) era mayor que la determinada electrolticamente para el ion hidrogeno, e independiente de la naturaleza del ctodo y del gas contenido en el tubo. Thomson considero que los rayos catdicos estn constituidos por corpsculos cargados negativamente, denominados ms tarde electrones, el nombre de electrones haba sido propuesto en 1874 por G. J. Stoney par la unidad natural de la electricidad (electrn). La primera determinacin de la carga del electrn efectuada por Millikan en 1911, condujo al valor de q = e = 1.592x10-19 C. los valores actuales son de e = 1.602x10-19 C y su masa, m = 9.11x10-31 gr (= 1/1837 la masa del tomo de hidrogeno).Protn (p) El descubrimiento del electrn estimulo a los investigadores a la bsqueda de la correspondiente partcula positiva e+, que de acuerdo con el deba existir, dado que el electrn (e) se haba encontrado en los tubos de descarga se pens que el e+, se podra tambin encontrar en ellos. En 1886, utilizando un tubo de rayos catdicos con el ctodo perforado, E. Goldstein pudo observar que detrs del mismo emerga un haz de rayos procedentes del nodo y que pasaban a travs de las citadas perforaciones o canales del ctodo, por lo que designo a esta nueva radiacin con el nombre de rayos canales. En 1898, W. Wien puso de manifiesto que los rayos canales eran deflectados por los campos magnticos y elctricos en direccin opuesta a como lo eran, por esos mismos campos, los electrones. De todo ello pudo deducir que dichos rayos estaban construidos por partculas materiales cargadas positivamente. Fue J.J. Thomson quien en 1907 propuso para los rayos canales el nombre de rayos positivos. Este mismo investigador determino la carga (q/m) de las partculas constituyentes de los rayos positivos. Los resultados obtenidos le permitieron llegar a la conclusin de que dichas partculas eran mucho ms pesadas que los electrones. Por otra parte, se pudo observar que la carga y masa de esas partculas dependa de la naturaleza del gas residual, contenido en el tubo de la descarga. Asimismo, se encontr que se obtenan partculas monopositivas cuya carga especifica (q/m) era mxima en el caso de que el gas residual fuera hidrogeno, y para ella, en 1920, propuso Rutherford el nombre de protn (del griego protos = primero), por su importancia a la hora de explicar la constitucin de los ncleos atmicos. A partir de los correspondientes espectros msicos se determino la masa del protn, que resulto ser de 1.001581 u.m.a = 1.6725x10-27 Kg; es decir unas 1.836 veces la masa del electrn. Su carga es de 1.602x10-19 C = 4.8029 x10-10 u.e.s. y su spin de (1/2) unidades de h/2. Por consiguiente, las partculas constituyentes a los rayos positivos no eran las partculas buscadas, las simtricas de la carga del electrn. En consecuencia, de acuerdo con el citado principio de la simetra de la carga ahora era necesario buscar dos nuevas partculas, las simtricas del electrn y del protn. Positrn (e+, +) En 1930, Dirac, basndose en su teora relativista del electrn, y de acuerdo con el mencionado principio de la simetra de la carga, indico que caba esperar la existencia de una partcula de igual masa a la del electrn y de carga igual en magnitud y de signo contrario a este. Dos aos ms tarde, C.D. Anderson estudiando la radiacin csmica y utilizando para ello una cmara de niebla pudo demostrar la existencia de estos electrones positivos, actualmente conocidos como positrones. Su carga es de e+ = 4.8029 x10-10 u.e.s. = 1.602x10-19 C. Su masa, igual que la del electrn, es de m = 9.11x10-31 Kg. Y su spin es de (1/2) (h/2).Antiprotn (p-) De acuerdo al principio antes citado de la existencia en la naturaleza de partculas simtricas en carga, deba existir una partcula de masa igual a la del protn pero cargada negativamente. Naturalmente, no se podra esperar que esta partcula existiese libre en la naturaleza ya que, en tal caso, se aniquilara muy rpidamente al ponerse en contacto con la materia, liberando energa. Por consiguiente, se pens que el antiprotn solo podra existir a muy grandes distancias de la tierra, fuera de la atmosfera, o bien caba la posibilidad de que se pudiera producir utilizando aceleradores de partculas muy potentes. En este ltimo caso el antiprotn producido solo existira durante un periodo de tiempo extraordinariamente corto, ya que, inmediatamente, se aniquilara en contacto con la materia. En 1955, investigadores de la Universidad de California, al bombardear antictodos de cobre con protones que haban sido acelerados en el Bevatrn hasta que alcanzaron una energa de 6.2 billones de electrn-voltios (BeV), encontraron que de dicho antictodo emergan dos nuevas partculas un protn y un antiprotn. La produccin del antiprotn se interpreto en el sentido de que, en la colisin del protn con un neutrn de un tomo de cobre, parte de la energa (1 BeV) que posea el protn proyectil (6.2 BeV) se materializaba en una nueva partcula, el antiprotn, de masa = E/c2 igual a la del protn. En forma esquemtica, la relacin podra escribirse: p+ (E = 6.2 BeV) + n ==== p+ (E = 5.2 BeV) + p+ + p- Es decir, que la masa del antiprotn procede de la materializacin de parte de energa del protn proyectil, mientras que la carga la aporta el neutrn. La masa del antiprotn es igual a la del protn: m = 1.6725x10-24 gr. =1.6725x10-27 Kg. Y su carga igual a la del electrn p- = -1.602x1o-19 C, su spin es de (1/2) unidades de h/2.Neutrino () Para explicar la emisin de partculas - (electrones) por ciertos ncleos inestables se sugiri en principio que, dentro del ncleo atmico, el neutrn puede transformarse en un protn y un electrn, segn: n p + -, sin embargo, en este proceso, tal y como aparece escrito no se cumplira ni el principio de la conservacin de la energa ni el de la conservacin del spin. A fin de que se cumpliese el principio de la conservacin de la energa, Pauli sugiri en 1931, la existencia del neutrino. Basndose en ello, Fermi estableci su teora de la desintegracin de , segn la cual la ecuacin anterior habra que escribirla: n p + - + donde representa al neutrino. De esta forma adems del principio de la conservacin de la energa se cumpla la conservacin del spin. Dado que los spines del neutrn, el protn y el electrn son de (1/2) (h/2), era necesaria la existencia de una nueva partcula, el neutrino, de s = (1/2) (h/2), para que se conservara el spin. Se debe sealar que el neutrn no puede considerarse compuesto de un protn, un electrn y un neutrino, sino nicamente que, puede sufrir la transformacin indicada por la ecuacin: n p + - + . Tambin en el caso de la emisin de positrones o de la captura electrnica orbital interviene el neutrino:Emisin de +: p n + e+ + Captura electrnica: p + e- n + Segn algunos autores el que aparece en la ecuacin: n p + - + , representara al neutrino, mientras que el de la ecuacin: p n + e+ +, sera un antineutrino. No obstante, actualmente se sabe que no existen diferencias entre uno y otro neutrino. La existencia del neutrino no pudo ser establecida experimentalmente hasta 1956. Tal descubrimiento se debe a un grupo de cientficos de la Comisin de Energa Atmica de los EE.UU. de Amrica, los cuales consiguieron poner de manifiesto su existencia mediante un sistema de deteccin muy complejo, situado junto al potente reactor nuclear de la planta Savannah Rivera, en los lamos. El neutrino o no pose masa o al menos puede considerarse insignificante en comparacin con la del electrn, no posee carga elctrica y su spin es de s = (1/2) (h/2).Fotn () De acuerdo con la teora cuntica, la energa, igual que la materia, est constituida por unidades discretas. En 1901, Planck, estudiando la radiacin del cuerpo negro, llego a la conclusin de que la energa absorbida o radiada por dicho cuerpo, en forma de una radiacin de frecuencia, , viene dada por: E = h. donde h es la constante de Plank (e.6252x10-34 J.s) En 1905, Einstein postulo que la energa se propaga en el espacio en forma de con velocidad igual a la de la luz. En 1923, Compton, basndose en la dualidad onda-partcula, asocia a los rayos X un de energa al que, en 1928, asigna el nombre de fotn. Neutrn (n) La existencia en el ncleo de una partcula sin carga y de masa igual a la del protn fue postulada por Rutherford en 1920. El hecho de que el neutrn no est cargado elctricamente hace que no pueda ionizar a tomos o a molculas (salvo de colisin directa), que no pueda consensar el vapor de agua de la cmara de niebla, y que no sea desviada por la accin de campos electicos o magnticos; y que, en consecuencia, su deteccin resultara muy difcil. Por tanto, no debe extraar que hubiera que transcurrir doce aos desde la prediccin de Rutherford hasta el momento en que se demostr experimentalmente la existencia del neutrn. Dado que en los tubos de descarga en los que el gas residual era hidrogeno, se haba podido demostrar la existencia de protones (como constituyentes de los rayos positivos), y de electrones (constituyentes de los rayos catdicos), se pens que esta partcula neutra postulada por Rutherford podra encontrarse en los tubos de descarga en los que el gas residual fuera hidrogeno, ya que podra formarse por reaccin entre un protn y un electrn. Durante la dcada de 1920 a 1930 se hicieron mltiples experiencias en este sentido sin que los resultados obtenidos fueran satisfactorios. En 1930, dos investigadores alemanes, Bothe y Becker, encontraron que al bombardear con partculas (procedentes de polonio natural) antictodos de litio, berilio y boro, se produca una radiacin exenta de carga elctrica y con un extraordinario poder de penetracin. Al ao siguiente (1931) Frederic Joliot e Irene Joliot-Curie confirmaron los resultados obtenidos por Bothe y Becker. Los Joliot estudiaron adems algunas propiedades de la radiacin y observaron que cuando esta atraviesa una lmina de parafina, de ella se desprenden protones animados de gran velocidad. Este hecho unido al de que la citada radiacin no se desviara en los campos elctricos y magnaticos indujo a los Joliot a pensar que se trataba de una radiacin gamma de muy elevada energa; suposicin que habra de resultar falsa. En 1932, James Chadwick, de la Universidad de Cambridge, repiti las experiencias antes citadas. Bombardeo con partculas antictodos de berilio y la radiacin que se producira la hizo pasar a travs de una cmara de niebla sin que se produjera ionizacin. Ahora bien , cuando en la cmara de niebla de Wilson pona nitrgeno entonces s se produca ionizacin, lo cual se interpret en el sentido de que la radiacin ionizaba al nitrgeno y los iones de nitrgeno producidos actuaban como ncleos de condensacin del vapor de agua. Por otra parte, pudo observar que esta ionizacin del nitrgeno contenido en la cmara de niebla, as como el arrancar protones de una lamina de parafina se produca aun cuando se interpusiera una lamina de plomo entre la radiacin y la cmara de Wilson o la lamina de parafina; esto demostraba de forma inequvoca que no se trataba de una radiacin gamma de muy alta energa (que hubiera sido frenada por el plomo), sino de una radiacin constituida por partculas de gran masa. Estudiando la trayectoria seguida por tan enigmtica radiacin en una cmara de Wilson que contena adems nitrgeno, Chadwick pudo demostrar que estaba constituida por partculas de masa igual a la del protn y carga cero. Se haba descubierto la partcula postulada por Rutherford y para la que este mismo investigador propondra el nombre de neutrn. El neutrn tiene una masa de 1.00893 u.m.a., carga cero y spin igual a (1/2) (h/2). La vida media del neutrn es de unos 20 minutos y el periodo de semidesintegracin de unos 15 minutos. La desintegracin trascurre segn el esquema: n p + e- +, el hecho de que el neutrn tenga un spin = (1/2) (h/2) indica que presenta algn tipo de distribucin de carga, aun cuando el balance global neto de las cargas sea cero.Hadrones y leptones Las distintas fuerzas observadas en la naturaleza se pueden comprender atendiendo a cuatro interacciones bsicas que tienen lugar entre las partculas elementales. En orden decreciente de intensidad, son 1) la interaccin hadrnica o nuclear fuerte, 2) la interaccin electromagntica, 3) la interaccin (nuclear) dbil y 4) la interaccin gravitatoria. La interaccin dbil describe la interaccin entre electrones o positrones y nucleones (neutrones y protones). A la interaccin dbil se debe la desintegracin beta. La interaccin hadrnica describe las fuerzas entre nucleones. Esta interaccin es la que mantiene unidos a los ncleos. Las cuatro interacciones bsicas proporcionan una estructura conveniente para la clasificacin de partculas. Las partculas que interactan a travs de la interaccin hadronica se denominan hadrones. Hay dos tipos de hadrones, los bariones (del griego bary, que significa pesado), que tienen spin (o 2/5, 5/2) y los mesones, que tienen spin nulo o entero. Los bariones entre los que se cuentan los nucleones, son las partculas elementales ms masivas. Los mesones tienen masas intermedias entre la masa del electrn y la del protn. Desde que en 1932 se descubri el neutrn, los cientficos establecieron que el ncleo atmico estaba constituido por protones y neutrones. Ahora bien, se planteaba el problema de cmo se encuentran unidas dichas partculas en el ncleo; y era necesario explicar cul era la naturaleza de las fuerzas que permitan mantener unidos a los nucleones. Su existencia la predijo en 1935 el fsico japons H. Yukawa en una teora de las fuerzas nucleares en la que intervena el intercambio de una partcula cuya masa est relacionada con el alcance de la fuerza (hadrnica) nuclear. Suponiendo que la distancia entre los centros de dos nucleones contiguos es de 2.8x10-16 m y que esta misma era la distancia a la que podan manifestarse en forma efectiva las fuerzas nucleares, Yukawa calculo que la masa de los cuantos de campo cambiados entre el protn y neutrn deba ser de unas doscientas veces la del electrn. Yukawa estimo que la masa de su partcula era unas 100 veces la masa del electrn. En 1937 se descubri una partcula llamada mun de masa aproximadamente igual a este valor y se pens que era la partcula de Yukawa, si bien posteriormente se demostr que el mun no interacta mediante la interaccin hadrnica. Unos diez aos despus se descubri el mesn o pin y se vio tenia las propiedades descritas por Yukawa. La desintegracin radiactiva puede tener lugar con cualquiera de las interacciones bsicas. Las partculas que se desintegran por la interaccin hadrnica tienen vidas muy cortas, del orden de 10-23 segundos, en cambio las vidas de las partculas que se desintegran por interaccin dbil son mucho ms largas, del orden de 10-10 segundos. Los hadrones son entes ms bien complicados de estructuras complejas. Si con el trmino partcula elemental queremos significar un punto material sin estructura que no est construido a partir de entes ms elementales, los hadrones no cumplen estas condiciones. Hoy en da, se cree que los hadrones estn compuestos de entes ms fundamentales llamados quarks, que son las verdaderas partculas elementales. La proliferacin de hadrones hizo pensar que no eran partculas fundamentales y, en 1964, Murray Gell-Mann y George Zweig llegaron independientemente a formular la teora sobre su composicin. Segn Gell-Mann, los hadrones estn formados por la unin de dos o de tres partculas a las que llamo quarks, de los que propuso dos clases distintas que actualmente se conocen como u y d (up: arriba y down: abajo), con sus correspondientes antiquarks, el antiarriba y el antiabajo . Ms tarde ha sido preciso introducir otros cuatro, adems de sus antiquarks, que son los quarks: extrao s (estrange), encantado c (charmed), belleza o fondo b (beauty o botton) y verdad o cima t (truth o top). Al igual que las partculas de las que forman parte, los quarks tienen propiedades como masa, carga, spin, etc. Y otras nuevas que se han llamado, encanto, belleza y verdad. Lo que distingue a un tipo de quark de otro se denomina sabor; as pues, existen quarks con seis sabores distintos. De acuerdo con la teora de Gell-Mann solamente son posibles tres tipos de combinaciones: un quark y un antiquark forman un mesn, tres quarks dan un barin y tres antiquarks forman un antibarin. Las partculas que participan en la interaccin dbil pero no en la hadronica se denominan leptones. Entre ellas se encuentran los muones y los neutrinos que son menos masivos que el hadrn ms ligero. El trmino leptn que significa partcula ligera se eligi para que reflejara el hecho de que estas partculas tienen una masa relativamente pequea. No obstante, el leptn ltimamente descubierto, el taun, hallado por Perl en 1975, tiene una masa de 1780 MeV/c2, casi el doble de la del protn (938 MeV/c2), por lo que ahora tenemos un leptn pesado. Por lo que sabemos, los leptones son puntos materiales sin estructura y se pueden considerar elementales en el sentido de no estar compuestos por otras partculas. Los leptones son realmente partculas fundamentales; el electrn, los leptones (mun y taun) y sus neutrinos correspondientes. La interaccin gravitatoria es transmitida mediante gravitones, el gravitn es una partcula, aun sin detectar, que, como los fotones, viaja a la velocidad de la luz, por consiguiente tiene una masa en reposo nula. As mismo carece de energa elctrica. Tambin podemos distinguir dos variedades el real y el virtual. Un gravitn real es un cuanto de onda gravitatoria que, en principio, podra ser detectado, no obstante, se acopla a otras partculas tan dbilmente que la probabilidad de localizarlo es extremadamente pequea.Los trasmisores de la fuerza dbil son tres bosones (partculas de spin entero) predichos por Steven Weinberg y Abdus Salam, y descubiertos en 1983 por Carlo Rubbia y Simon Van der Meer. Los tres bosones se designan como W+, W-, y z, los dos primeros con carga y el tercero neutro. Son partculas de gran masa en reposo que, en virtud el principio de incertidumbre, pueden existir durante un tiempo muy corto, lo que determina el corto alcance de la fuerza dbil.

Fuentes: http://books.google.com.mx/books?id=7ZIWpWaP9QC&pg=PA995&lpg=PA995&dq=electron,+foton,+proton,+neutron,+positron,&source=bl&ots=9CykzmAwD4&sig=dmZFi_HDfy9FcNbRT_OhK3KjNo&hl=es&sa=X&ei=VH5nUNmxGaLq2QXZ1YGQAg&ved=0CFAQ6AEwBw#v=onepage&q=electron%2C%20foton%2C%20proton%2C%20neutron%2C%20positron%2C&f=falsehttp://books.google.com.mx/books?id=BWgSWTYofiIC&pg=PA759&lpg=PA759&dq=neutron,+electron,+proton,+foton,+positron&source=bl&ots=z40SLWIgMS&sig=ZyggXHm70FRq3MrZ_IlhDPiKhaA&hl=es&sa=X&ei=MCdmUI2WEIW89QS8u4CgBA&ved=0CCoQ6AEwAA#v=onepage&q=neutron%2C%20electron%2C%20proton%2C%20foton%2C%20positron&f=falsehttp://books.google.com.mx/books?id=EdsLZGYbKgC&pg=PA33&lpg=PA33&dq=neutron,+electron,+proton,+foton,+positron&source=bl&ots=bU54fXgJTA&sig=6JFfdyQ_sBOHG_GjqtLepK7CJ_w&hl=es419&sa=X&ei=uCVmUIKCLOqLyAHj74HQDw&ved=0CDYQ6AEwAg#v=onepage&q=neutron%2C%20electron%2C%20proton%2C%20foton%2C%20positron&f=false