¿Cuántas veces más pequeños que un átomo son los protones, los neutrones y los electrones?

¿”Más pequeño que un átomo”? ¿Qué radio planeas usar? El radio de Bohr?

El tamaño de los átomos, protones, neutrones y electrones no está tan bien definido (puede agradecer a la mecánica cuántica por eso), con la excepción del electrón que es inequívocamente el tamaño de un punto geométrico (de acuerdo con todos los experimentos que hemos realizado: pero la teoría de cuerdas predice un tamaño distinto de cero para él).

Es la masa la que se compara fácilmente. La masa de un protón es aproximadamente 1837X la masa de un electrón, la masa de un neutrón es aproximadamente 0.1% más alta que eso.

Pero volviendo al tamaño: aunque los tamaños reales son un poco confusos, lo que está claro es que incluso en los átomos más grandes, el núcleo solo ocupa aproximadamente 1 / 10,000 del volumen aparente del átomo. Eso es bastante pequeño. Es posible solo porque la densidad de masa de los nucleones es muy alta.

Deje que el tamaño sea representado por el radio estimado o medido,

El tamaño atómico es de unos 10 ^ -8 cm, el tamaño de los protones y los neutrones es de unos 10 ^ -16 cm. El tamaño de los electrones es de unos 10 ^ -17 http://cm. ¡Así que primero puede asegurarse de que estos números sean correctos! luego divida los tamaños de estas partículas por el tamaño del átomo para encontrar la respuesta.

Por ejemplo P / atom = 10 ^ -16 / 10 ^ -8 = 10 ^ -8, etc.

Cuando se trata de partículas subatómicas, el “tamaño” se convierte en un concepto problemático.

Sin embargo, generalmente se acepta que los átomos se miden de manera útil en Angstroms (0.0000000001 metros) y los núcleos se miden de manera útil en Fermis (0.00001Angstroms) … por lo que los nucleones (protones y neutrones) son más de 10,000 veces más pequeños que un átomo.

Varía en el átomo. Un núcleo de hidrógeno es casi del mismo tamaño que un neutrón o un protón libre. Pero un núcleo de uranio-238 tiene más de 238 veces el tamaño de un neutrón o un protón libre. En cuanto a un electrón, no creo que se haya determinado un tamaño menor, por lo tanto, un núcleo es infinita o casi infinitamente más grande que un electrón.

En perspectiva:

Piense en el núcleo (protones y neutrones) como el plato de home en un estadio de béisbol. Entonces los electrones están en algún lugar del estacionamiento del estadio.

En otras palabras, el átomo típico es aproximadamente 99% de espacio vacío.

Solo para agregar un par de imágenes a la buena respuesta del profesor Brewer:

El radio de un protón está por debajo de 1 femómetro; El radio de un átomo de hidrógeno es aproximadamente la mitad de un angstrom o 0.05 nanómetros. Entonces un átomo es alrededor de 50,000 veces más grande que un protón o un neutrón. Los electrones, por otro lado, no tienen tamaño en absoluto; son (hasta donde podemos decir) partículas puntuales .

Una analogía que recuerdo haber escuchado es que si tomas un átomo de hidrógeno, y lo expandes (de alguna manera) para que el protón tenga aproximadamente el mismo tamaño que un grano de arena, y lo coloques en la Catedral de San Pablo en Londres, el electrón sería ‘orbitando’ aproximadamente a donde está la cúpula de San Pablo.

En números para un átomo de hidrógeno, el átomo es 145,000 más grande que el protón, y la mayor parte del átomo es un espacio totalmente vacío.

Un grano de arena en la catedral de San Pablo

Noto que mi respuesta parece ser un factor 10 mayor que muchas de las respuestas; no estoy seguro de dónde radica la discrepancia.

Los electrones, los fotones y los neutrinos son partículas puntuales.

Los protones y los neutrones son aproximadamente 10.000 veces más pequeños que un átomo.

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