Нейтрон — субатомная частица

Нейтрон, нейтральная субатомная частица, которая является составной частью каждого атомного ядра, кроме обычного водорода.

У него нет электрического заряда, а масса равна 1,67493×10 -27 кг — немного больше, чем у протона, но почти в 1,839 раза больше, чем у электрона.

Нейтроны и протоны, обычно называемые нуклонами, связаны друг с другом в плотном внутреннем ядре атома, в ядре, где они составляют 99,9% массы атома. События в физике частиц высоких энергий в 20-м веке показали, что ни нейтрон, ни протон не являются настоящей элементарной частицей, скорее они представляют собой композиты из очень мелких элементарных частиц, называемых кварками. Ядро связано остаточным эффектом сильного взаимодействия, фундаментальным взаимодействием, которое управляет поведением кварков, составляющих отдельные протоны и нейтроны.

Открытие

Нейтрон был открыт в 1932 году английским физиком Джеймсом Чедвиком. В течение нескольких лет после этого открытия многие исследователи по всему миру изучали свойства и взаимодействия частицы.

Было обнаружено, что различные элементы при бомбардировке нейтронами подвергаются делению — тип ядерной реакции, которая происходит, когда ядро тяжелого элемента расщепляется на два почти равных более мелких фрагмента. Во время этой реакции каждое делящееся ядро испускает дополнительные свободные нейтроны, а также те, которые связаны с фрагментами деления.

В 1942 году группа американских исследователей под руководством физика Энрико Ферми продемонстрировала, что в процессе деления образуется достаточно свободных нейтронов, чтобы выдержать цепную реакцию. Это развитие привело к созданию атомной бомбы. Последующие технологические прорывы привели к крупномасштабному производству электроэнергии из ядерной энергии.

Поглощение нейтронов ядрами, подвергающимися воздействию высокой интенсивности нейтронов, имеющихся в ядерных реакторах, также позволило производить большие количества радиоактивных изотопов, полезных для широкого круга целей.

Исследования

Кроме того, нейтрон стал важным инструментом в исследованиях. Знание его свойств и структуры имеет важное значение для понимания структуры материи в целом. Ядерные реакции, вызванные нейтронами, являются ценным источником информации об атомном ядре и силе, которая связывает его.

Свободный нейтрон, который не включен в ядро, подвержен радиоактивному распаду типа бета-распада. Он распадается на протон, электрон и антинейтрино (аналог антивещества нейтрино, частица без заряда и с малой или нулевой массой). Период полураспада для этого процесса распада составляет 614 секунд. Поскольку он легко распадается таким образом, нейтрон не существует в природе в своем свободном состоянии, кроме как среди других высокоэнергетических частиц в космических лучах.

Поскольку свободные нейтроны электрически нейтральны, они беспрепятственно проходят через электрические поля внутри атомов и таким образом, образуют проникающую форму излучения, взаимодействуя с веществом почти исключительно посредством относительно редких столкновений с атомными ядрами.

Нейтроны и протоны классифицируются как адроны, субатомные частицы, которые подвержены сильному взаимодействию. В свою очередь, было доказано, что адроны обладают внутренней структурой в форме кварков, частично заряженных субатомных частиц, которые считаются одними из основных компонентов материи.

Подобно протону и другим частицам, нейтрон состоит из трех кварков. На самом деле нейтрон обладает магнитным дипольным моментом, то есть он ведет себя как мельчайший магнит таким образом, что это говорит о том, что он является сущностью движущихся электрических зарядов.

Жмите кнопку «Поделиться» в соцсетях, чтобы не потерять информацию

Комментарии
Загрузка...

Здравствуйте! Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Вы видите это сообщение во исполнение нами Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ "О персональных данных". Закрыть Читать далее