Home
ค้นหาศัพท์
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
 

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!

สถิติ

ผู้เยี่ยมชม: 4187276
ขณะนี้มี 22 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
ควาร์ก หรือ ควอร์ก (quark) PDF พิมพ์
สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติิ

     อนุภาคหลักมูล (fundamental particle) ที่เป็นองค์ประกอบของอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าอะตอมหลายชนิด ที่รู้จักกันดีคือเป็นองค์ประกอบของนิวตรอนและโปรตอน ควาร์กมี 6 ชนิด แต่ละชนิดเรียกว่าแต่ละเฟลเวอร์ (flavour) ได้แก่ อัป (up หรือ u) ดาวน์ (down หรือ d) ชาร์ม (charm หรือ c) สเตรนจ์ (strange หรือ s) ท็อป (top หรือ t) และบอตทอม (bottom หรือ b) ซึ่งควาร์กทั้ง 6 เฟลเวอร์นี้แบ่งตามขนาดของประจุได้เป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มบน (up type) มีประจุ +2/3 ได้แก่ อัปควาร์ก ชาร์มควาร์ก และท็อปควาร์ก อีกกลุ่มคือกลุ่มล่าง (down type) มีประจุ -1/3 ได้แก่ ดาวน์ควาร์ก สเตรนจ์ควาร์ก และบอตทอมควาร์ก

    ลูกศรเส้นทึบแสดงการสลายได้ง่าย เส้นประแสดงการสลายได้ยาก และมวลลดลงจากขวาไปซ้าย

เฟลเวอร์
มวล (GeV/c2)
ประจุไฟฟ้า (e)
u
อัป
0.004
+2/3
d
ดาวน์
0.008
-1/3
c
ชาร์ม
1.5
+2/3
s
สเตรนจ์
0.15
-1/3
t
ท็อป
176
+2/3
b
บอตทอม
4.7
-1/3

หมายเหตุ: c คือ ความเร็วของแสง และ e คือ ขนาดประจุของอิเล็กตรอน

      อนุภาคโปรตอนและนิวตรอน มีมวลใกล้เคียงกัน คือ ประมาณ 0.938 GeV/c2 ซึ่งเมื่อมองลึกลงไปในองค์ประกอบแล้ว จะเห็นได้ว่า โปรตอน ประกอบด้วย อัปควาร์ก 2 อนุภาคกับดาวน์ควาร์ก 1 อนุภาค คิดเป็นมวลจากควาร์กเพียง 0.016 GeV/c2 ส่วนนิวตรอน ประกอบขึ้นจากอัปควาร์ก 1 อนุภาค กับดาวน์ควาร์ก 2 อนุภาค คิดเป็นมวลจากควาร์กเพียง 0.020 GeV/c2 หรือประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ของมวลโปรตอนและนิวตรอนเท่านั้น ทั้งนี้มวลที่เหลืออีก 98 เปอร์เซ็นต์ ส่วนหนึ่งอยู่ในรูปของพลังงานจลน์ของควาร์ก และส่วนใหญ่เป็นพลังงานศักย์ของการยึดเหนี่ยว ระหว่างกัน ของอนุภาคทั้งหลาย ภายในนิวเคลียสด้วยแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม (strong nuclear force) ซึ่งเป็นปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแรงที่สุด

     ในบรรดาแรงพื้นฐานทั้ง 4 ชนิดในธรรมชาติ โดยแรงอีก 3 ชนิดคือ แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน (weak nuclear force) เป็นแรงกระทำต่อกันเมื่อมีอนุภาคใด ๆ เข้ามาใกล้นิวเคลียส หรือเมื่อมีอนุภาคใด ๆ จะหลุดออกไปจากนิวเคลียส เช่น เมื่อเกิดการสลายกัมมันตรังสีแล้วปล่อยอนุภาคบีตาออกมา แรงชนิดต่อมาคือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic force) ซึ่งภายในอะตอมก็คือแรงที่ยึดเหนี่ยวกัน ระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอน ส่วนภายนอกอะตอม ก็คือปฏิกิริยาเคมี ซึ่งมีประจุไฟฟ้าบวกและลบ เข้ามาเกี่ยวข้องนั่นเอง และแรงชนิดสุดท้าย คือ แรงความโน้มถ่วง (gravity force) ซึ่งเป็นแรงดึงดูดกัน ระหว่างมวลและเป็นแรงที่แข็งแรงน้อยที่สุด เนื่องจากควาร์กเกี่ยวข้องกับแรงที่แข็งแรงที่สุดดังกล่าว ในธรรมชาติจะไม่พบควาร์กอยู่เดี่ยว ๆ อย่างอิสระ แต่จะอยู่เป็นกลุ่ม 2 อนุภาคเรียกว่ามีซอน (meson) หรือกลุ่มที่มี 3 อนุภาคเรียกว่า แบริออน (baryon) ซึ่งทั้งมีซอนและแบริออนมีชื่อเรียกรวมกันว่า แฮดรอน (hadron)

    ทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) ศึกษาอนุภาคในแง่ของกลศาสตร์ว่าอนุภาคทุกชนิดมีการหมุนรอบแกนหมุนทำนองเดียวกับที่โลกหมุนรอบตัวเอง อนุภาคทุกชนิดจึงมีสมบัติหนึ่งเรียกว่าโมเมนตัมเชิงมุมซึ่งวัดได้ในห้องปฏิบัติการและวัดออกมาเป็น เลขสปิน (spin number) ซึ่งมีอยู่ 2 กลุ่มคือ กลุ่มที่มีเลขสปินเป็นเลขจำนวนเต็มซึ่งเป็นไปตามค่าสถิติโบส-ไอน์สไตน์ (Bose-Einstein statistics) และเรียกอนุภาคในกลุ่มนี้ว่าโบซอน (boson) ตามชื่อคนคิดค่าสถิตินี้ คือ สัตเยนดรา นาถ โบส (Satyendra Nath Bose) อนุภาคในกลุ่มโบซอนที่รู้จักกันดีก็คือ โฟตอนซึ่งมีเลขสปินเท่ากับ +1 อีกกลุ่มหนึ่งเป็นกลุ่มที่มีเลขสปินเป็นเศษส่วนและเป็นไปตามค่าสถิติเฟร์มี-ดิแรก (Fermi-Dirac statistics) อนุภาคในกลุ่มนี้เรียกว่า เฟร์มิออน (fermion) ตามชื่อของเอนรีโก แฟร์มี (Enrico Fermi) ต้นคิดค่าสถิติชนิดนี้ และควาร์กก็ถูกจัดอยู่ในกลุ่มเฟร์มิออนนี้เอง เพราะว่าควาร์กกลุ่มบนมีเลขสปิน +1/2 ส่วนควาร์กกลุ่มล่างมีเลขสปิน -1/2 อนุภาคในกลุ่มเฟร์มิออนที่รู้จักกันดีก็คือ อิเล็กตรอน ซึ่งมีเลขสปิน +1/2

    เนื่องจากควาร์กเป็นเฟร์มิออนเช่นเดียวกับอิเล็กตรอน จึงต้องเป็นไปตามหลักการกีดกันเพาลี (Pauli exclusion principle) ด้วย (กรณีของอิเล็กตรอน มีการจำกัดจำนวนของอิเล็กตรอนที่จัดเรียงเป็นชั้น ๆ ภายในอะตอม ว่าแต่ละชั้นมีได้จำนวนเท่าใด) โดยกรณีของควาร์กเชื่อว่าควาร์กแต่ละเฟลเวอร์จะมีเลขควอนตัมภายใน (internal quantum number) เรียกว่า สี (color) ซึ่งมีด้วยกัน 3 สีได้แก่ แดง เขียว และน้ำเงิน

Physicist ศตวรรษแห่งการค้นคว้าครั้งยิ่งใหญ่ PDF พิมพ์

          อนุภาคมูลฐาน ชีวิตและจักรวาล สัมพันธ์กันอย่างไร อะตอมคือหน่วยที่เล็กที่สุด กลับมีลักษณะคล้ายกับระบบสุริยะจักรวาล ของเรา ซึ่งเป็นหน่วยของจักรวาล ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ที่หมุนรอบดวงอาทิตย์เปรียบเสมือนอิเลกตรอนในชั้นต่าง ๆ ที่หมุนรอบนิวเคลียส หรือแม้กระทั่ง การหมุนของจักรวาลก็ยังมีลักษณะเช่นนี้ ระบบที่เล็กที่สุดกับระบบที่ใหญ่ที่สุด กลับมีความสัมพันธ์กัน อย่างน่าประหลาด ใครจะผู้เฉลยปัญหา ของจักรวาลข้อนี้ …


          หากแหงนหน้าขึ้นมองท้องฟ้าในคืนเดือนมืด จะพบกับดวงดาวต่าง ๆ มากมาย ทำให้เกิดความรู้สึกต่าง ๆ กัน บ้างก็ชื่นชมกับความสวยงาม เพียงเปลือกนอก บ้างก็พลอดรักกับคู่รักที่อยู่แนบอก บ้างก็เพ้อฝันถึงใครคนหนึ่ง ที่อยู่อีกฟากหนึ่ง ของท้องฟ้า จะรู้มั้ยว่าบนโลกใบนี้ ยังมีกลุ่มคนกลุ่มหนึ่ง ที่พยายามจะซึมซับถึงความยิ่งใหญ่ของจักรวาล ความรู้สึกที่บังเกิดขึ้น ดูเหมือนว่าเราเป็นเพียงมดตัวกระจ้อย ที่กำลังยืนอยู่เบื้องหน้าอำนาจอันยิ่งใหญ่ ที่หาทราบได้ว่า มันคืออะไร

          ย้อนกลับไปซักประมาณ 6-7 ปีที่แล้ว ตอนนั้นผมกำลังเรียนอยู่ชั้น ม.2 ผมได้พบกับความยิ่งใหญ่ อันน่าประหลาด ของท้องฟ้าในยามค่ำคืน จากทางโทรทัศน์ช่อง 11 ในตอนบ่าย ๆ ของวันจันทร์ ซึ่งเป็นวันที่ผมโดดเรียนอยู่กับบ้าน ด้วยความบังเอิญ ในขณะที่ผมกำลังกดรีโมท เปลี่ยนช่องไปดูช่องอื่น ๆ ที่สามารถให้ความบันเทิงแก่ผมได้ แต่รายการ โทรทัศน์ในวันนั้น ไม่สามารถให้ความบันเทิงแก่ผมได้เลย แล้วผมก็เลือกดูช่อง 11 เขาบอกว่า แสงจากดวงดาวต่าง ๆ ที่เดินทางมายังโลกเรานั้นต้องใช้เวลากว่าร้อยปีแสง นั่นคือ แสงต้องใช้เวลาเดินทางร้อยกว่าปีกว่าจะมาถึงโลกเรา ดังนั้น ถ้าเราแหงนหน้าดูดาวบนท้องฟ้า ดวงดาวที่เราเห็นนั้นหาใช่ปัจจุบันไม่ แต่เป็นภาพของดาวเมื่อร้อยกว่าปีที่แล้ว ซึ่งในปัจจุบันดวงดาวดวงนั้น อาจจะระเบิด หายไปแล้วก็ได้ ผมเกิดความรู้สึกต่อต้านขึ้นมาทันที นั่นแสดงว่า ถ้าคืนนี้ผมมอง ดูดาวบนท้องฟ้า ผมจะพบแต่ดวงดาวในอดีต หลังจากที่นั่งตรึกตรอง อยู่นาน ผมเริ่มเข้าใจ และรู้สึกดื่มด่ำไปกับอดีตที่ผ่านมาของจักรวาลบนท้องฟ้า ตั้งแต่นั้นมา คำถามที่ยังค้างคาอยู่ในใจผมมาจนถึงบัดนี้คือ เราน่าจะเห็นจุดกำเนิดของจักรวาลได้จากท้องฟ้า ถ้าหากว่ามีอายุมากพอ ?

          ผมได้พบว่าฟิสิกส์เป็นสาขาวิชาที่ใกล้กับคำตอบที่สุด ผมจึงมุ่งมั่นที่จะเรียนฟิสิกส์มาตั้งแต่อยู่ชั้น ม.ต้น พอขึ้นชั้น ม.ปลาย ผมได้สอบเข้า เป็นนักเรียนในโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
(พสวท.) ทำให้ผมได้สัมผัสกับบรรยากาศ ในการทำ lab มากขึ้น แล้วผมก็รู้สึกว่าการทำ lab มันขัดกับความรู้สึกส่วนตัวของผม ผมพบแต่ข้อผิดพลาดในการทำ lab และมันทำให้ผมได้รู้ว่า 2+2 ได้แค่ประมาณ 4 แต่ไม่เท่ากับ 4 เป็นความโชคดีของผมที่ตอนปิดเทอมภาคฤดูร้อนตอนอยู่ชั้น ม.4 ผมได้มาเข้าค่ายของโครงการพัฒนาอัจฉริยะภาพ ทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กและเยาวชน เหมือนกับเป็นสิ่งที่ผมได้ค้นหามานาน นั่นก็คือ การทำ lab กับคอมพิวเตอร์ กระดาษทด ตำราวิชาการ และเอกสารงานวิจัยต่าง ๆ สิ่งที่ผมได้พบในห้อง lab ของอาจารย์วิรุฬห์ คือ ห้องสมุดขนาดย่อม ๆ ที่มีตำราและวารสารทางวิชาการมากมาย

          ในตอนนั้น อาจารย์ได้พูดถึง History of Physics อาจารย์ได้พูดถึงว่าฟิสิกส์นั้นมีลำดับที่มาอย่างไร นับตั้งแต่ การทดลอง ของกาลิเลโอ ที่หอเอนเมืองปิซ่า มาถึงนิวตัน แฮมิลตัน ไฮเซนเบิร์ก โชว์ดิงเจอร์ และฟายน์แมน ทำให้ผม ได้สัมผัสถึงอุปนิสัยและแนวคิดอันลึกซึ้งของนักฟิสิกส์แต่ละคน มีอยู่ตอนหนึ่งที่ผมประทับใจมาก อาจารย์เล่าให้ฟังว่า มีคนเคยถามนิวตันว่า "ทำไมถึงได้ค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่อย่างยิ่ง ไม่ว่าจะเป็นกฎการเคลื่อนที่ กฎ-แห่งแรงโน้มถ่วง หรือแคลคูลัส" นิวตันตอบว่า "นั่นก็เพราะผมยืนอยู่บนไหล่ของยักษ์ ทำให้สามารถมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้กว้างไกล" การยืนอยู่บนไหล่ ของยักษ์นั้น หมายถึงการที่ได้ศึกษางานวิจัยของคนอื่น แล้วต่อยอดงานวิจัยของคนอื่นให้มีผลดียิ่งขึ้น แล้วผมก็ได้สัมผัสถึงคำพูด ของนิวตัน ในอีกหลายวันต่อมา เมื่อผมต้องการที่จะเขียนโครงงานทางฟิสิกส์ทฤษฎี ทั้งที่ผมยังด้อยความรู้ทางด้านคณิตศาสตร์ และฟิสิกส์ พื้นฐานอยู่มาก นั่นก็คือ ตอนนี้ผมยังอยู่แค่ปลายเท้าของยักษ์ อาจารย์วิรุฬห์จึงให้ผมศึกษาคณิตศาสตร์ และฟิสิกส์พื้นฐาน ไปก่อน ทำให้ผมได้รู้จักกับการทำ lab ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ในชีวิตเกี่ยวกับเรื่องของตะกอนในทะเลสาบสงขลา แต่มันก็ทำให้ผมสนุก และสามารถผ่านเข้ามาอยู่ในโครงการระยะยาวได้

          ทฤษฎีควอนตัมเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับผมอย่างยิ่ง ตั้งแต่ได้พบกับอาจารย์วิรุฬห์ การมองอนุภาคที่มีขนาดเล็ก ระดับอิเล็กตรอนเป็นคลื่น แล้วใช้สมการคลื่นของโชว์ดิงเจอร์ศึกษาพฤติกรรมของมัน หรือการใช้ทฤษฎีอินทิเกรต ตามเส้นทาง ของฟายน์แมนศึกษาทางเดินของมัน ความท้าทายอยู่ที่แนวคิดที่ขัดแย้งกับสามัญสำนึกอย่างยิ่ง ทำให้เราต้องใช้จินตนาการ อย่างสูงสุด เหมือนกับเราท่องไปในโลกอีกโลกหนึ่งที่แปลก พิสดาร และน่าตื่นเต้น ซึ่งตอนนี้ผมกำลังทำโครงการ "ศึกษาวิวัฒนาการ ของทฤษฎีควอนตัม" ทำให้ผมได้สัมผัสกับแนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ และรู้สึกถึงความต่อเนื่อง ของแนวคิดของ นักวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ที่ได้พัฒนาทฤษฎีควอนตัมขึ้นมา เพื่อที่สักวันหนึ่งผมก็จะสร้างแนวคิดของผมขึ้นมาบ้าง

          จินตนาการที่ยิ่งใหญ่ คณิตศาสตร์ที่สวยงาม แต่ก็ยังไม่สามารถอธิบายเรื่องราวที่เป็นพื้นฐานของชีวิตได้ กระบวนการแบ่งเซลล์สืบพันธ์ ที่ทำให้เกิดเป็นเราขึ้นมา ยังไม่มีใครสามารถอธิบายได้อย่างกระจ่างว่า มันเกิดขึ้นได้อย่างไร มีกลไกใดมาผลักดัน เรารู้แต่เพียงว่ากระบวนการ ดำเนินไปอย่างไร การจำลอง DNA ในช่วงระยะอินเตอร์เฟส ก่อนเกิดการ แบ่งตัวไมโอซิส มีกระบวนการอย่างไร ทำไมต้องเป็นเช่นนั้น ยังเป็นคำถาม ที่น่าท้าทายอยู่ในปัจจุบัน ฟิสิกส์สามารถ ศึกษาพฤติกรรมของสิ่งที่เล็กที่สุด จนถึงสิ่งที่ใหญ่ที่สุดระดับจักรวาลได้ แต่นั่นเป็นระบบที่ไม่มีชีวิต สำหรับหน่วย พื้นฐานที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่าเซลล์นั้นกลับมีพฤติกรรมที่น่าประหลาดและน่าสนใจยิ่งกว่า การนำจินตนาการที่ยิ่งใหญ่ และคณิตศาสตร์ที่สวยงาม สำหรับศึกษาระบบที่ไม่มีชีวิตมาศึกษาพฤติกรรมของระบบที่มีชีวิต เป็นเรื่องที่น่าอัศจรรย์กับผลลัพธ์ที่ได้ว่าจะเป็นอย่างไร และถ้าหากทำได้ จะทำให้สามารถสัมผัสถึงความยิ่งใหญ่ของชีวิต วิญญาณและจักรวาลได้หรือไม่ การค้นหาสิ่งที่ลี้ลับที่สุดของชีวิตและจักรวาลนั้น ไม่สามารถทำได้ โดยฟิสิกส์เพียงสาขาเดียว แต่ต้องอาศัยความรู้ทั้งหมดที่มนุษยชาติมีมา ศตวรรษแห่งการค้นคว้าครั้งยิ่งใหญ่กำลังจะมาถึง ผมต้องการที่จะเป็นหนึ่ง ในผู้ที่ค้นหานี้ …

          อีกไม่นานผมจะต้องไปยืนอยู่บนไหล่ยักษ์ให้ได้

โดย : นายธนานุวัติ อกนิษฐ์กุล
ปริญญาตรีปี 2 คณะวิทยาศาสตร์ ม.สงขลานครินทร์
นักวิทยาศาสตร์พี่เลี้ยง : ศ.ดร.วิรุฬห์ สายคณิต สาขาที่สนใจพิเศษ ฟิสิกส์ทฤษฎี
เข้าร่วมโครงการปี 2541 อนาคตที่วาดหวังไว้ อาจารย์/นักวิจัยสาขาฟิสิกส์
รังสี(Radiation) และกัมมันตภาพรังสี (Radioactivity) PDF พิมพ์
รังสี(Radiation) และกัมมันตภาพรังสี (Radioactivity)
  • รังสีเป็นพลังงาน ที่ปลดปล่อยออกมา จากไอโซโทปรังสี อาจเป็นอนุภาค หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีพลังงานแตกต่างกัน ขึ้นกับชนิดของไอโซโทปรังสี
  • ปริมาณของรังสี หรืออัตราการปลดปล่อยรังสี เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี (activity) ของต้นกำเนิด


  • กัมมันตภาพรังสี มีหน่วยวัด เป็น เบคเคอเรล (Bq) เท่ากับจำนวนรังสี ที่ปลดปล่อยออกมาต่อวินาที
  • หน่วยวัดขนาดใหญ่ เรียกว่า คูรี (Curie) เท่ากับ 3.7x1010 Bq
  • การปลดปล่อยรังสี ทำให้ต้นกำเนิดรังสี มีกัมมันตภาพลดลง ตามเวลาแบบเอ็กโปเนนเชียล ซึ่งมีค่าคงที่การสลายตัว เป็นค่าเฉพาะของแต่ละไอโซโทป
  • รังสีอัลฟา (alpha radiation) หรือ a-ray เป็นอนุภาคที่มีประจุ +2 ประกอบด้วย 2 โปรตอน และ 2 นิวตรอน เหมือนกับนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม ทำให้ ไอโซโทปรังสี ที่ปลดปล่อยอนุภาคอัลฟา มีมวลลดลง 4 หน่วย มีประจุลดลง 2e
  • รังสีบีต้า (beta radiation) หรือ b-ray มีคุณสมบัติ เช่นเดียวกับอิเล็กตรอน ประกอบด้วย รังสีบีต้าชนิดประจุบวก (+b-ray) และประจุลบ (-b-ray)
  • ไอโซโทปรังสีที่ปลดปล่อยรังสีบีต้า ชนิดประจุบวก (+b-ray) จะมีประจุลดลง 1
  • ไอโซโทปรังสี ที่ปลดปล่อยรังสีบีต้า ชนิดประจุลบ (-b-ray) จะมีประจุเพิ่มขึ้น 1e
  • รังสีแกมมา (g -ray) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานสูง ซึ่งจะปลดปล่อยจากไอโซโทปรังสี ที่มีระดับพลังงานสูง ทำให้ระดับพลังงานต่ำลง และอยู่ในสภาวะที่เสถียรมากขึ้น
 
อ่านข้อมูลเพิ่มเติม...
ไอโซโทป (Isotope) และไอโซโทปรังสี (Radioisotope) PDF พิมพ์
ไอโซโทป (Isotope) และไอโซโทปรังสี (Radioisotope)
  • อนุภาคภายในนิวเคลียส ทั้งโปรตอน และนิวตรอน เรียกว่า นิวคลีออน (nucleon)
  • จำนวนโปรตอน เรียกว่า เลขอะตอม (atomic number, Z)
  • จำนวนนิวตรอน เรียกว่า เลขนิวตรอน (neutron number)
  • จำนวนนิวคลีออน ซึ่งเป็นผลรวมของ จำนวนโปรตอน กับนิวตรอน เรียกว่า เลขมวล (mass number) หรือมวลอะตอม (atomic mass, A)
  • สัญลักษณ์ทางนิวเคลียร์ แสดงด้วยสัญลักษณ์ของธาตุ (X) เลขมวล (A) และเลขอะตอม (Z)

  • ธาตุแต่ละธาตุ แตกต่างกันที่จำนวนโปรตอน หรือเลขอะตอม
  • แต่ละธาตุจะมี จำนวนโปรตอน และจำนวนนิวตรอนเฉพาะเท่านั้น ที่ทำให้อยู่ในสภาวะที่เสถียร
  • คาร์บอน เป็นธาตุที่มี 6 โปรตอน และมีมวลอะตอม 12 แสดงว่ามี 6 นิวตรอน
  • ออกซิเจน เป็นธาตุที่มี 8 โปรตอน มีมวลอะตอม 16 แสดงว่ามี 8 นิวตรอน
  • ธาตุชนิดเดียวกัน อาจมีมวลต่างกัน เนื่องจากจำนวนนิวตรอนไม่เท่ากัน เรียกว่า เป็นไอโซโทปกัน
  • ไฮโดรเจนมี 3ไอโซโทป ได้แก่ 1H, 2H และ 3H
  • ไอโซโทปในธรรมชาติ ส่วนใหญ่เป็น ไอโซโทปเสถียร (stable isotope)
  • ไอโซโทปรังสี (radioisotope) เป็นไอโซโทป ที่ไม่เสถียร เนื่องจากนิวเคลียส มีระดับพลังงานสูง
  • ไอโซโทปรังสี จะปรับตัวเข้าสู่ สภาวะเสถียร โดยปลดปล่อยพลังงานออกมา ในรูปของรังสี
  • รังสีที่ปลดปล่อยออกมา อาจเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีแกมมา (gamma ray) หรือเป็นอนุภาค เช่นรังสีอัลฟา (alpha ray) รังสีบีต้า (beta ray)
  • ถ้าจำนวนโปรตอน หรือจำนวนนิวตรอนไม่สมดุล นิวเคลียสจะไม่เสถียร ซึ่งจะปรับสภาวะให้เสถียร โดยปลดลปล่อยรังสีออกมา
  • ถ้าจำนวนนิวตรอนเกิน จะถูกเปลี่ยนเป็นโปรตอน และให้รังสีบีต้าประจุลบ หรือเนกาตรอนออกมา

  • ถ้าจำนวนโปรตอนเกิน จะถูกเปลี่ยนเป็นนิวตรอน โดยให้รังสีบีต้าประจุบวก หรือโพสิตรอนออกมา หรืออาจจับอิเล็กตรอนวงใน ที่อยู่ใกล้ไปรวมกับนิวเคลียส

  • ไอโซโทปรังสี จะมีกัมมันตภาพ (activity) ลดลงตามเวลา แบบเอ๊กโปเนนเชียล
  • ตามสมการ A = A0e-lt
  • ระยะเวลาที่กัมมันภาพลดลง เหลือครึ่งหนึ่ง เรียกว่า ครึ่งชีวิต (half life) ซึ่งเป็นค่าคงที่เฉพาะ ของแต่ละไอโซโทป เช่น ออกซิเจน-19 มีครึ่งชีวิต 27 วินาที คาร์บอน-14 มีครึ่งชีวิต 5,730 ปี

อนุภาค PDF พิมพ์

อนุภาค

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข

     คำว่า อนุภาค (particle) มาจาภาษาละตินซึ่งหมายถึง ส่วนเล็ก ๆ (little part) ดังนั้นอนุภาคในความหมายทั่ว ๆ ไป หมายถึงสิ่งที่มีขนาดเล็กมากที่คงทำให้นึกถึงฝุ่นผงที่ตามองเห็นได้ แต่ในทางวิทยาศาสตร์มองว่าอนุภาคเป็นส่วนที่เล็กมากที่ประกอบกันขึ้นมาเป็นสสาร เช่น ผลึก โมเลกุล อะตอม ซึ่งแม้มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่ก็อาจมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนหรืออุปกรณ์วิเคราะห์ภาพชนิดต่าง ๆ และที่ยังเล็กลงไปกว่านั้นอีก ซึ่งอนุภาคบางชนิด ก็ยังไม่มีเครื่องมือชนิดใดจับภาพได้โดยตรง เพียงแต่พิสูจน์โดยทางอ้อมได้ว่ามีอยู่จริง

เปรียบเทียบขนาดของอนุภาคที่ล่องลอยอยู่ในอากาศ (หน่วยไมครอน คือ 10-6 เมตร)

อนุภาคในทางเคมีมักนึกถึง โมเลกุล อะตอม และอิเล็กตรอน

    ในทางฟิสิกส์มักนึกถึงอนุภาคย่อยของอะตอม (subatomic particle) ซึ่งอาจเป็นอนุภาคมูลฐาน (elementary particle) เช่น อนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของอะตอม ได้แก่ อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน หรืออนุภาคที่เชื่อว่าไม่ได้ประกอบขึ้นจากอนุภาคอื่นใดอีก ได้แก่ ควาร์ก เลปตอน และมีซอน

   เปรียบเทียบขนาดของอะตอม นิวเคลียสซึ่งประกอบขึ้นจากโปรตอน (p) และนิวตรอน (n) ควาร์ก (q) ซึ่งเป็นองค์ประกอบของโปรตอนและนิวตรอน รวมทั้งแสดงขนาดของอิเล็กตรอน

    ในทางนิวเคลียร์จะนึกถึงอนุภาครังสีที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากวัสดุกัมมันตรังสี เช่น รังสีแอลฟา (นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม) รังสีบีตา (อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอน) นิวตรอนอิสระที่เคลื่อนที่

<< หน้าแรก < ย้อนกลับ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 หน้าถัดไป > หน้าสุดท้าย >>

ผลลัพธ์ 73 - 81 จาก 4809