Electron

Electrón
Para otros usos de este término, véase Electrón (desambiguación).
El electrón (del griego clásico ἤλεκτρον ḗlektron ámbar), comúnmente representado por el símbolo: e−, es una partícula subatómica con una carga eléctrica elementalnegativa.12 Un electrón no tiene componentes o subestructura conocidos, en otras palabras, generalmente se define como una partícula elemental. En la teoría decuerdasse dice que un electrón se encuentra formado por una subestructura (cuerdas).2 Tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor con respecto a la del protón.13El momento angular (espín) intrínseco del electrón es un valor semientero en unidades de ħ, lo que significa que es un fermión. Su antipartícula es denominada positrón: es idéntica excepto por el hecho de que tiene cargas —entreellas, la eléctrica— de signo opuesto. Cuando un electrón colisiona con un positrón, las dos partículas pueden resultar totalmente aniquiladas y producir fotones de rayos gamma.
Los electrones, que pertenecen a la primera generación de la familia de partículas de los leptones,14 participan en las interacciones fundamentales, tales como la gravedad, el electromagnetismo y la fuerza nucleardébil.15 Como toda la materia, posee propiedades mecánico-cuánticas tanto de partículas como de ondas, de tal manera que pueden colisionar con otras partículas y pueden ser difractadas como la luz. Esta dualidad se demuestra de una mejor manera en experimentos con electrones a causa de su ínfima masa. Como los electrones son fermiones, dos de ellos no pueden ocupar el mismo estado cuántico, segúnel principio de exclusión de Pauli.14
El concepto de una cantidad indivisible de carga eléctrica fue teorizado para explicar las propiedades químicas de los átomos, el primero en trabajarlo fue el filósofo naturalista británico Richard Laming en 1838.4 El nombre electrón para esta carga fue introducido el 1894 por el físico irlandés George Johnstone Stoney. Sin embargo, el electrón no fue identificado comouna partícula hasta 1897 por Joseph John Thomson y su equipo de físicos británicos.6 16 17
En muchos fenómenos físicos —tales como la electricidad, el magnetismo o laconductividad térmica— los electrones tienen un papel esencial. Un electrón en movimiento genera un campo electromagnético y es a su vez desviado por los campos electromagnéticos externos. Cuando se acelera un electrón, puedeabsorber o radiar energía en forma de fotones. Los electrones, junto con núcleos atómicos formados deprotones y neutrones, conforman los átomos, sin embargo, los electrones contribuyen con menos de un 0,06% a la masa total de los mismos. La misma fuerza de Coulomb, que causa la atracción entre protones y electrones, también hace que los electrones queden enlazados. El intercambio o compartición deelectrones entre dos o más átomos es la causa principal del enlace químico.18 Los electrones pueden ser creados mediante la desintegración beta de isótopos radiactivos y en colisiones de alta energía como, por ejemplo, la entrada de un rayo cósmico en la atmósfera. Por otra parte, pueden ser destruidos por aniquilación con positrones, y pueden ser absorbidos durante la nucleosíntesis estelar. Existeninstrumentos de laboratorio capaces de contener y observar electrones individuales así como plasma de electrones, además, algunos telescopios pueden detectar plasma de electrones en el espacio exterior. Los electrones tienen muchas aplicaciones, entre ellas la electrónica, la soldadura, los tubos de rayos catódicos, losmicroscopios electrónicos, la radioterapia, los láseres, los detectores deionización gaseosa y los aceleradores de partículas.
Los antiguos griegos se percataron que el ámbar atraía pequeños objetos cuando se le frotaba contra el pelaje. Junto con el rayo, este fenómeno es una de las primeras experiencias conocidas de los humanos con la electricidad.19 En su tratado de 1600, De Magnete, el científico inglés William Gilbert definió el término neolatín «electricus» para...