Vi förklarar vad en neutron är, hur den upptäcktes, dess funktion och egenskaper. Dessutom, vad är kärnklyvning och vad används den till.
Neutronen är en subatomär partikel som ger stabilitet till atomen.Vad är en neutron?
En neutron är en typ avsubatomär partikel (partiklar som utgör atomer avmateria) närvarande i kärnan i vissa atomer och utrustad med en neutral elektrisk laddning. Alla atomer iuniversum består av neutroner,protoner (positivt laddad) ochelektroner (negativ elektrisk laddning).
Neutroner finns i atomkärnan (förutom väte), tillsammans med protoner. De hålls samman av starka kärnkrafter, medan elektroner, i den klassiska atommodellen, dansar runt på olika sätt.banor. Av denna anledning är protoner och neutroner kända somnukleoner.
Upptäckten av neutronen
James Chadwick verifierade experimentellt förekomsten av neutronen.Innan upptäckten av neutroner fanns det en okänd angående massa och laddning av atomerna, speciellt när det blev uppenbart att elektronerna inte kunde vara i atomkärna, men att kärnmassan inte exakt motsvarade protonernas totala massa.
Således föreslog den tyske fysikern Ernest Rutherford, som upptäckte protoner, 1920 behovet av en neutron, det vill säga en partikel som skulle ge massa till atomen utan att modifiera dess elektrisk laddning.
År senare upptäcktes neutroner 1932 av den engelske fysikern James Chadwick, vinnare av 1935 års Nobelpris för Fysisk. Tack vare olika erfarenheter och studier av strålningen som erhålls genom att träffa paraffin eller annat föreningar rik på väte, visade Chadwick att de fysiska förutsägelserna inte motsvarade det observerade fenomenet.
Med andra ord kom strålningen som erhölls från partiklar som liknade protonen, men som inte hade någon elektrisk laddning. Det var den första erfarenheten som ledde till den formella upptäckten av neutroner.
Egenskaper hos neutroner
Neutroner har en massa som liknar protonens, men något större (1,00137 gånger) och därför mycket större än elektronens (1838,5 gånger). Liksom protoner är de uppbyggda av fundamentala partiklar som kallaskvarkar. Neutroner har två kvarkar"ner"(Nedan) och en"upp" (ovan). Summan av laddningarna på dessa kvarkar är noll.
När de finns i atomkärnan är neutroner stabila, men när de är utanför, i fritt tillstånd, har de en halveringstid på 879,4 sekunder, innan de bryts ner till en proton, elektron och elektron antineutrino. Detta är vad som ofta händer inne i kärnkraftverk, där det finns en hög koncentration av fria neutroner.
Neutronfunktion
Neutroner fyller en stabiliserande funktion inom atomkärnan. Om de inte var det skulle protonerna stöta bort varandra. Med sin närvaro kompenserar neutroner för denna frånstötande elektriska kraft med den starka kärnkraft som håller protoner och neutroner unika i kärnan.
Däremot kan fria neutroner användas för andra typer av funktioner, bekvämt förmänniska. Till exempel används den för penetration och visualisering av material, genom dess kontrollerade emission.
De används också vid kärnklyvning, det vill säga brytningen av atomkärnan genom att bombardera den med fria neutroner, vilket orsakar reaktioner som släpper ut enorma mängderEnergi. Detta innebär naturligtvis många faror, eftersom okontrollerad emission av neutroner kan skada strukturera avprotein grundläggande avlevande varelser.
Kärnklyvning
Kärnklyvning är en form av atomnedbrytning, speciellt atomer av tunga material som uran (U) och dess stabila isotoper.
Denna procedur består av att bombardera kärnan av till exempel och vanligare uran med snabba neutroner, vilket orsakar dess klyvning och frigöring av Energi, och tillsammans med det nya fria neutroner, i en kedjereaktion som kan generera höga nivåer av användbar energi.
När denna reaktion sker i en kontrollerad miljö kan den utnyttjas för att generera elektricitet använda turbiner och allokera dem för mänskligt bruk, som sker inuti kärnkraftverk. De kärnenergi är relativt säker och ganska kostnadseffektiv, men det innebär vissa risker eftersom det biproducerar giftiga ämnen (radioaktiva).
Tvärtom, när denna reaktion sker på ett okontrollerat sätt, är vi i närvaro av en atombomb, en av de mest destruktiva krigsuppfinningarna som människa kan ha tänkt, såsom de som regering Amerikanska på städer Hiroshima och Nagasaki i andra världskriget.