Características del protón, neutrón y electrón: carga, masa y espín

Protón

• El protón es una partícula con carga positiva de 1,6 × 10^-19 C.
• El protón se encuentra en el núcleo de los átomos. El conjunto de protones y neutrones, que forman el núcleo de los átomos, se denomina nucleones.
• Es una partícula estable, con una vida media de más de 10³⁵ años.
• El protón tiene un radio de 8,4184 × 10^-16 m, lo que lo hace 100 mil veces menor que un átomo entero.
• El protón tiene una masa de 1,672621898 × 10⁻²⁷ kg, lo que lo hace 1836 veces más pesado que el electrón.
• Hasta la década de los setenta se creía que el protón era una partícula elemental, pero ahora se sabe que es una partícula compuesta. Los protones están compuestos por tres quarks (unidos mediante gluones), por lo que se engloban dentro del grupo de las partículas subatómicas de los bariones (partículas compuestas por tres quarks).
• Los protones tienen un espín 1/2 ħ, por lo que se consideran fermiones (partículas de espín semientero).
• El número de protones de un átomo determina el número atómico del mismo, y con ello el elemento químico al que pertenece. Por ejemplo, todos los átomos con 20 protones en su núcleo tienen un número atómico de 20 y son átomos de calcio (Ca).

Neutrón

• El neutrón, haciendo honor a su nombre, tiene carga eléctrica neutra (0 C).
• El neutrón se encuentra en el núcleo de todos los átomos, excepto del protio (átomo compuesto solamente de un protón y un electrón). El conjunto de protones y neutrones, que forman el núcleo de los átomos, se denomina nucleones.
• A diferencia del protón, el neutrón es una partícula muy inestable, con una vida media de unos 14,7 minutos (879,4 ± 0,6 s).
• El neutrón tiene una masa parecida a la del protón y es de 1,67492729 × 10⁻²⁷ kg. En conjunto con el protón, forman un núcleo que, en comparación con los electrones que orbitan a su alrededor, es muy pesado.
• Los neutrones, al igual que los protones, están formados por tres quarks, por lo que se engloban dentro de los bariones.
• Los neutrones también tienen un espín 1/2 ħ, por lo que se consideran fermiones (partículas de espín semientero).

Electrón

• El electrón tiene una carga igual a la de los protones pero de signo contrario, es decir, −1,6 × 10⁻¹⁹ C.
• El electrón se encuentra en la corteza del átomo, girando u orbitando alrededor del núcleo, pero también puede encontrarse aislado.
• El electrón es una partícula estable con una vida media de unos 4,6 × 10²⁶ años.
• Esta partícula es muy pequeña comparada con las anteriores; tiene una masa de 9,10938291 × 10⁻³¹ kg, lo que la hace unas 1836 veces menos pesada que el protón.
• A diferencia de las anteriores, el electrón sí es una partícula elemental, ya que hasta la fecha no se ha demostrado que esté formada por otras más pequeñas. De hecho, el electrón pertenece al grupo de los leptones, que se cree que son las verdaderas partículas elementales.
• Los electrones tienen un espín de ± 1/2 ħ, por lo que también se consideran fermiones (partículas de espín semientero).