אלקטרון
English: Electron

אלקטרון
Electron
מסלולי אלקטרונים באטום מימן
מסלולי האלקטרונים הראשונים של אטום מימן נראים כקווים מצטלבים עם עוצמת הסתברות מקודדת בצבעים
מידע כללי
הרכבחלקיק יסודי
סטטיסטיקהפרמיון
קבוצת שיוךלפטון
דורראשון
אנטי-חלקיקפוזיטרון
סמלe
e-
β-
תכונות
מסת מנוחה‎9.10938356×10-31kg
0.5109989461 MeV/c2
מטען חשמלי-1 e
ספין12 ħ
מספר לפטוני1
מספר באריוני0
מטען צבע0
אינטראקציותאלקטרומגנטיות, הכוח החלש, כבידה
אורך חייםיציב
היסטוריה
נצפה?כן
שנת גילוי1897
מגלהג'יי. ג'יי. תומסון
ניסויתצפית על פעולת שפופרת קרן קתודית
מוסדמעבדת קוונדיש של אוניברסיטת קיימברידג'
הכרהלשנת 1906

אֵלֶקְטְרוֹן (סימול: e-) הוא חלקיק יסודי תת-אטומי. במבנה האטום הבסיסי, האלקטרונים מקיפים את גרעין האטום, המכיל את הפרוטונים והנייטרונים. מטענו החשמלי של האלקטרון שלילי, ושווה בגודלו לזה של הפרוטון. מסת המנוחה שלו קטנה ביחס למסת הפרוטון (יחס של כ-11836). האלקטרון נחשב לחלקיק יסודי, כלומר, לא ידוע על קיום מבנה פנימי שלו. האלקטרון הוא לפטון מהדור הראשון. לאלקטרון יש ספין שערכו ħ2, ועל כן הוא פרמיון, חלקיק המציית לעקרון האיסור של פאולי.

מוליכות חשמלית במוצקים ובכללם במוליכים מתכתיים בהם ההולכה יעילה במיוחד, נעשית על ידי זרימה של אלקטרונים. אלקטרונים בעלי קשר חלש לגרעין האטום המסוגלים לעבור מאטום לאטום בהשקעה קטנה יחסית של אנרגיה ועל כן לזרום בקלות יחסית דרך המוצק תחת השפעת מתח חשמלי, נקראים אלקטרונים חופשיים.

במכניקת הקוונטים, האלקטרון מתואר על ידי משוואת דיראק. במודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, הוא יוצר זוג יחד עם נייטרינו אלקטרוני, תוך שהם מגיבים דרך הכוח הגרעיני החלש. לאלקטרון שני בני משפחה בעלי אותו מטען חשמלי: המיואון והטאו, אך מסותיהם של בני משפחה אלה גבוהות בהרבה.

המערך האלקטרוני של אטומים ומולקולות משפיע רבות על התכונות הכימיות של החומר. אלקטרונים הם אלו המשמשים בקשרים הבין-אטומיים והבין-מולקולריים שבחומר ורוב התגובות הכימיות בין חומרים מתרחשות באמצעות פעילותם של אלקטרונים.

האנטי-חלקיק של האלקטרון הוא הפוזיטרון. לפוזיטרון ספין ומסה שווים לאלה של האלקטרון, בעוד מטענו החשמלי חיובי, כלומר, נגדי לזה של האלקטרון. כשאלקטרון ופוזיטרון נפגשים, הם מאיינים זה את זה, תוך שחרור שני פוטונים בכיוונים מנוגדים, שלכל אחד מהם אנרגיה של 510,998.9461 eV/c2, כלומר, אנרגיה בתחום של קרינת גמא. אנרגיה זו שווה למסת המנוחה של האלקטרון. בתהליך כזה, שחרור של פוטון אחד איננו אפשרי, משום שהוא יהיה מנוגד לחוק שימור התנע. תגובה זו נבדקה בניסויים בתאי ערפל והיא מתרחשת לעיתים קרובות במאיצי חלקיקים ובניסויים אחרים של פיזיקת חלקיקים.

על פי הערכות מודרניות, מספר האלקטרונים ביקום הוא כ-‎1079‎.